Caracterização e produção de redes de período longo em fibra óptica

Abstract

O presente trabalho tem como objectivo a caracterização e produção de redes de período longo em fibra óptica (LPG). Tendo em conta a dependência das LPGs ao meio envolvente, é recomendável a sua utilização como sensor de índice de refracção com grande sensibilidade tornando-as particularmente interessantes na monitorização de meios aquosos. Deste modo, realizaram-se ensaios de caracterização das LPGs a diversas grandezas físicas, índice de refracção, temperatura e deformação utilizando para tal redes gravadas por laser UV e por arco eléctrico. Completou-se este estudo utilizando redes sujeitas a um ataque de corrosão. Em paralelo, foi implementado o método de gravação por arco eléctrico que surge como uma alternativa ao sistema de gravação existente no Instituto de Telecomunicações. Este novo método veio possibilitar a gravação de redes de forma mais rápida e com a vantagem acrescida de resistirem a altas temperaturas. Ao longo do trabalho, foram obtidos diferentes valores de sensibilidade de acordo com o modo de ressonância monitorizado. No seguimento dos resultados obtidos, poderá ser desenvolvido no futuro um sensor multi-parâmetro capaz de identificar simultaneamente dois parâmetros físicos distintos.

ABSTRACT: The aim of this thesis is to study and develop fiber optic long-period gratings (LPGs). As LPGs depend on the refractive index of the surrounding environment they can be employed as refractive index sensor with good sensor accuracy. This makes LPGs a particularly interesting option in monitoring aqueous solutions. The influence of refractive index, temperature and strain were examined. For this proposal we compare the behaviour of LPGs recorded with UV laser exposition and electric arc discharge to the above-mentioned parameters. The study was completed with the characterization of LPGs with cladding etching. We have also implemented the electric arc setup that appears to be a good alternative to the UV recording system. The work carried out has shown a good stability of those gratings recorded with electric arc technique at very high temperature. Finally, along the work we obtained different values of sensitivity according to the observed mode. We can conclude that this can lead to the future development of multi-parameter sensor able to identify two different parameters simultaneously.