Sensoriamento de Fibra Óptica Polarizado Passivo: Soluções OFDR Confiáveis e Custo-Efetivas

A Reflectometria de Domínio de Frequência Óptica (OFDR) com fibra óptica é estabelecida como altamente benéfica para monitoramento multiponto simultâneo e em tempo real em muitos campos. Uma fraqueza crítica das metodologias de sensoriamento interferométrico de fibra óptica é que elas são suscetíveis a erros de influências externas que introduzem birrefringência na luz laser polarizada. Atualmente, isso pode ser mitigado com controle ativo de polarização, mas o hardware é caro e requer significativamente mais componentes que se multiplicam em número e custo à medida que o número de sensores aumenta.

Fibras de sensoriamento OFDR têm muitos pontos de sensoriamento ao longo de seu comprimento e podem ser configuradas para medir simultaneamente muitas coisas como tensão distribuída, temperatura e presença química. OFDR não polarizado sofre distorção na polaridade da luz laser em conexões, componentes, curvas e particularmente em locais ao longo das fibras de sensoriamento onde fatores ambientais severos podem afetar fisicamente a estrutura cristalina da fibra.

Um novo sistema de sensoriamento de fibra óptica polarizado passivo foi desenvolvido que pode entregar os mesmos resultados de um sistema de polarização ativa com despesa mínima de hardware adicional, independentemente da capacidade de sensoriamento. A tecnologia combina algoritmos ópticos e componentes comercialmente disponíveis para permitir a identificação de vários estados de polarização (birrefringência) e filtra dados para este efeito de distorção criando um sistema de sensoriamento 100% diversificado em polarização. O resultado é a eliminação de erros de medição devidos a efeitos de polarização no sistema de fibra óptica. Além disso, como a tecnologia pode rastrear com precisão mudanças de polarização ao longo de uma string de sensores, pode ser útil na aplicação de novos tipos de sensores como pressão, torção e curvatura ao longo da fibra de sensoriamento.

Esta abordagem separa o sinal em três polarizações de 60 graus usando um arranjo comercial de filtragem de polarização de 3 eixos. A luz retornando de uma fibra de sensoriamento é dividida em três partes iguais e cada terço do retorno é linearmente filtrado antes de ser convertido optoeletronicamente e amplificado. Os filtros lineares nas três saídas do divisor são posicionados a 0°, 60° e 120° em relação à seção transversal das fibras emergindo do divisor. A informação dos três sinais é processada para fornecer uma compreensão completa dos efeitos birrefringentes ao longo do comprimento do sensor.

Esta técnica oferece os mesmos benefícios do controle ativo de polarização com muito pouca mudança no hardware anterior encontrado em sistemas OFDR tradicionais. O hardware usado para implementar a nova abordagem é menos caro que um sistema OFDR implementando controle ativo de polarização porque componentes passivos, não polarizados e menos caros alcançam os mesmos resultados.

A NASA está ativamente buscando licenciados para comercializar esta tecnologia. Entre em contato com o Concierge de Licenciamento da NASA em Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa de JavaScript habilitado para visualizá-lo. ou ligue para 202-358-7432 para iniciar discussões de licenciamento. Siga este link para mais informações.