ANÁLISE DE UM SENSOR MODALMÉTRICO EM CONFIGURAÇÃO DE FONTE DUPLA

Abstract

This work investigates the impact on the sensitivity of a refraction index sensor based on multimodal interference in an SMS structure in fiber optics, when configured in a dual optical source formed by a broadband source around the C band, and a diode laser with emission in the S band. The diode laser expands a spectral range usable for interrogating the sensor, allowing the evaluation of a larger number of valleys of the transmitted spectrum, when compared to the most usual configuration that uses only one broadband source. The experimental apparatus was assembled to analyze the configuration of dual optical source in a modalmetric sensor. The experimental results are presented and compared for two groups of experiments in the same topology, but with variation in the values of polarization currents of the light sources used. The sensitivity of the SMS sensor in each experimental group is obtained by applying linear regression in the refraction index ranges for each valley of the transmitted spectrum. The results obtained in the second experimental group, with the current in LD configured to 80mA, in the valleys located at wavelengths of 1492 nm, 1509 nm and 1563 nm for the refraction index ranges of 1.34 to 1.37 and wavelengths of 1466 nm and 1492 nm in the refraction index ranges of 1.37 to 1.40, were not conclusive due to the standard deviation greater than 10% in relation to sensitivity. Based on the experimental results, it is possible to conclude that the dual optical source configuration caused a more significant impact on the final sensitivity of the SMS sensor in the valleys located at the wavelengths of 1443 nm, 1509 nm, 1555 nm and 1563 nm for the refraction index range of 1.37 to 1.40

Neste trabalho é investigado o impacto na sensibilidade de um sensor de índice de refração com base na interferência multimodal em uma estrutura SMS em fibra ótica, quando configurado em fonte ótica dupla formada por uma fonte banda larga em torno da banda C, e um laser de diodo com emissão na banda S. O laser de diodo amplia a faixa espectral utilizável para interrogação do sensor, permitindo a avaliação de um maior número de vales do espectro transmitido, quando comparado com a configuração mais usual que utiliza somente uma fonte de banda larga. O aparato experimental foi montado para analisar a configuração de fonte ótica dupla em um sensor modalmétrico. Os resultados experimentais são apresentados e comparados para dois grupos de experimentos na mesma topologia, porém com variação nos valores das correntes de polarização das fontes luminosas utilizadas. A sensibilidade do sensor SMS em cada grupo experimental é obtida através da aplicação de regressão linear nas faixas de índice de refração para cada vale do espectro transmitido. Os resultados obtidos no segundo grupo experimental, com a corrente no LD configurada para 80mA, nos vales localizados nos comprimentos de onda de 1492 nm, 1509 nm e 156 3nm para as faixas de índice de refração de 1,34 a 1,37 e comprimentos de onda de 1466 nm e 1492 nm nas faixas de índice de refração de 1,37 a 1,40, não foram conclusivos devido ao desvio padrão maior do que 10% em relação a sensibilidade. Com base nos resultados experimentais, é possível concluir que a configuração em fonte ótica dupla causou um impacto mais significante na sensibilidade final do sensor SMS nos vales localizados nos comprimentos de onda de 1443 nm, 1509 nm, 1555 nm e 1563 nm para a faixa de índice de refração de 1,37 a 1,40.