Anemómetro interferométrico de fibra óptica utilizando un alambre caliente de fibra dopada con cobalto

Área de la Ciencia:

• Optoelectrónica
• Tecnología de Sensores
• Fibra Óptica

Sus antecedentes:

• Los anemómetros tradicionales de hilo caliente a menudo requieren configuraciones complejas y recubrimientos metálicos.
• Los sensores de fibra óptica ofrecen ventajas potenciales en sensibilidad y robustez.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y demostrar un novedoso anemómetro interferométrico de fibra óptica.
• Utilizar fibra dopada con cobalto (CDF) como elemento sensible para la detección de la velocidad del viento.

Principales métodos:

• Se construyó un interferómetro de Mach-Zehnder (MZI) de fibra óptica con CDF en el brazo sensor.
• La CDF se calentó ópticamente utilizando un láser de 1480 nm.
• Los cambios en la longitud de onda de las franjas del MZI debido a las variaciones de temperatura de la CDF se correlacionaron con la velocidad del viento.

Principales resultados:

• Se lograron altas sensibilidades de -5,13 nm/(m/s) a 0,1 m/s y -2,44 nm/(m/s) a 0,5 m/s.
• La sensibilidad fue significativamente mayor (hasta 4,9x) en comparación con los interferómetros de Fabry-Perot de rejilla de fibra.
• La autoabsorción de la CDF eliminó la necesidad de recubrimientos metálicos y dispositivos de acoplamiento láser.

Conclusiones:

• El anemómetro de fibra óptica propuesto ofrece una solución simple, altamente sensible y fácil de fabricar para la medición de la velocidad del viento.
• Esta tecnología presenta una alternativa prometedora para diversas aplicaciones industriales que requieren un monitoreo preciso del viento.