En los últimos años, las fibras ópticas han servido como sensores para detectar cambios de temperatura, como un termómetro, y presión, como un nervio artificial. Esta técnica es particularmente útil en estructuras como puentes y tuberías de gas.
Los investigadores de EPFL ahora han ideado un nuevo método que permite a las fibras ópticas identificar si están en contacto con un líquido o un sólido. Esto se logra simplemente generando una onda de sonido con la ayuda de un haz de luz dentro de la fibra.
Este estudio fue realizado por el Grupo de Fibra Óptica GFO dirigido por Luc Thévenaz dentro de la Escuela de Ingeniería y ha sido publicado en Comunicaciones de la naturaleza .
Un sensor que no perturba la luz
No más ancho que un mechón de cabello, una fibra óptica de vidrio transmite luz que varía de acuerdo con cuatro parámetros: intensidad, fase, polarización y longitud de onda. Estos parámetros se alteran cuando la fibra se estira o la temperatura cambia, lo que permite que la fibraactuar como un sensor al detectar grietas en las estructuras o temperaturas anormales, pero hasta ahora no era posible determinar qué estaba sucediendo alrededor de la fibra sin que la luz escapara de la fibra, lo que interrumpe su camino.
El método desarrollado en EPFL utiliza una onda de sonido generada dentro de la fibra. Es una onda de hiperfrecuencia que rebota regularmente en las paredes de la fibra. Este eco varía en diferentes lugares dependiendo del material con el que la onda entra en contacto. Los ecosdeja una huella en la luz que se puede leer cuando el rayo sale de la fibra, lo que permite mapear los alrededores de la fibra. Esta impresión es tan tenue que apenas perturba la luz que se propaga dentro de la fibra. El método podría usarse para detectarqué sucede alrededor de una fibra y envía información basada en la luz al mismo tiempo.
Los investigadores ya han sumergido sus fibras en agua y luego en alcohol, antes de dejarlas al aire libre. Cada vez, su sistema fue capaz de identificar correctamente el cambio en el entorno ". Nuestra técnica permitirá detectarfugas de agua, así como la densidad y la salinidad de los fluidos que entran en contacto con la fibra. Hay muchas aplicaciones potenciales ", dice Thévenaz.
detección espacial y temporal
Estos cambios en los alrededores se localizan gracias a un método simple basado en el tiempo. "Cada impulso de onda se genera con un ligero retraso de tiempo. Y este retraso se refleja en la llegada del rayo. Si hubo alguna perturbación en el camino,ambos pueden ver lo que eran y determinar su ubicación ", explica Thévenaz." Por el momento, podemos ubicar las perturbaciones dentro de unos diez metros, pero tenemos los medios técnicos para aumentar nuestra precisión a un metro ".
La idea de utilizar una onda de sonido en fibras ópticas surgió inicialmente de los investigadores socios del equipo en la Universidad de Bar-Ilan en Israel. Deberían seguir proyectos de investigación conjuntos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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