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Sensor de desplazamiento basado en método de anticoplamiento para alta resolución y sensibilidad utilizando fibra

Abdul Ghaffar, Mujahid Mehdi, Rehan Mehdi

    Optics express
    |December 19, 2025
    PubMed
    Resumen

    Este estudio presenta un novedoso sensor de desplazamiento de fibra óptica polimérica. Logra un rango de 20 mm con alta sensibilidad y resolución, ofreciendo una solución rentable para aplicaciones de monitorización.

    Palabras clave:
    fibra óptica poliméricasensor de desplazamientoanticoplamientoalta resoluciónalta sensibilidadmodulación de intensidadpérdida radiativatecnología fotónica

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    Área de la Ciencia:

    • Fotónica
    • Ciencia de los materiales
    • Tecnología de sensores

    Sus antecedentes:

    • Los sensores de desplazamiento tradicionales enfrentan compensaciones entre resolución, sensibilidad y rango de medición.
    • Aumentar el rango de medición a menudo compromete la resolución y la sensibilidad del sensor.

    Objetivo del estudio:

    • Desarrollar un novedoso sensor de desplazamiento utilizando una fibra óptica polimérica con estructura en espiral.
    • Superar las limitaciones de los sensores convencionales mejorando la sensibilidad y el rango de medición.

    Principales métodos:

    • Diseño de sensor basado en modulación de intensidad a través de acoplamiento inducido por flexión en una fibra óptica polimérica en espiral.
    • Utilización de un sistema de dos segmentos: una fibra espiral primaria para la pérdida radiativa y una fibra secundaria para el acoplamiento de potencia óptica.
    • Empleo de una plataforma personalizada impresa en 3D para una alineación precisa y un movimiento axial controlado.

    Principales resultados:

    • Se logró un rango de medición de desplazamiento de hasta 20 mm.
    • Se demostró alta sensibilidad (3,26 μW/mm) y resolución (30,67 nm).
    • Se exhibió una excelente repetibilidad y una respuesta estable en el rango de medición.

    Conclusiones:

    • El sensor propuesto de fibra óptica polimérica en espiral ofrece una solución compacta, rentable y flexible.
    • Aborda eficazmente las limitaciones de los sensores de desplazamiento convencionales.
    • Adecuado para la monitorización distribuida de desplazamiento en diversas aplicaciones.