Interferómetro de Fabry-Pérot de microburbuja optomecánica para medición de curvatura ultrasensible

Área de la Ciencia:

• Optoelectrónica
• Sensores de Fibra Óptica
• Micro-óptica

Sus antecedentes:

• Los sensores convencionales de fibra óptica a menudo carecen de la sensibilidad requerida para la monitorización de curvatura de alta precisión.
• Los sensores existentes de interferómetro de Fabry-Pérot (FPI) enfrentan limitaciones en la eficiencia de modulación y la sensibilidad de la longitud de onda.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sensor de curvatura de fibra óptica ultrasensible con un rendimiento mejorado.
• Aprovechar el acoplamiento micro-optomecánico (MOC) para mejorar la modulación de la diferencia de camino óptico (OPD) y la sensibilidad de la longitud de onda.

Principales métodos:

• Fabricación de un sensor de interferómetro de Fabry-Pérot de microburbuja de aire (MFPI).
• Integración de un mecanismo de acoplamiento micro-optomecánico (MOC) utilizando conos de fibra especialmente diseñados.
• Caracterización del rendimiento del sensor en condiciones de flexión.

Principales resultados:

• Se logró una notable sensibilidad a la curvatura de -15,24 nm/m⁻¹ y una sensibilidad a la intensidad de -15,31 dB/m⁻¹.
• Se demostró una sensibilidad de una a dos órdenes de magnitud mayor que la de los sensores FPI convencionales.
• Se exhibió una mínima sensibilidad cruzada a la temperatura y buena repetibilidad.

Conclusiones:

• El novedoso sensor MFPI con MOC ofrece un rendimiento superior para la detección de curvatura de alta precisión.
• El sensor es muy adecuado para el monitoreo en tiempo real en entornos confinados o con variaciones térmicas.
• Las aplicaciones potenciales incluyen la robótica blanda y los catéteres médicos dirigibles.