ProduÃÃo, estabilizaÃÃo e caracterizaÃÃo de redes fotorrefrativas de perÃodo longo em fibras Ãticas para sensores / Production, stabilization and characterization of photosensitive long period gratings in optical fibers for sensors

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Este trabalho apresenta a implementaÃÃo do sistema de gravaÃÃo de redes de perÃodo longo, atravÃs da tÃcnica de incidÃncia lateral de radiaÃÃo ultravioleta ponto-a-ponto, no LaboratÃrio de Laser da UTFPR. Foram escritas redes em fibras Ãticas com o uso de um laser de Nd:YAG operando em 266 nm. A evoluÃÃo espectral das redes foi analisada tanto durante o processo de escrita quanto apÃs o seu tÃrmino, ao longo de intervalos que variaram de 1 a 595 horas. Essas redes foram submetidas a vÃrias caracterizaÃÃes com vistas à sua aplicaÃÃo no sensoriamento de parÃmetros fÃsico-quÃmicos. Na avaliaÃÃo da sensibilidade ao Ãndice de refraÃÃo do meio externo Ãs redes, foram utilizados fluidos com Ãndices de refraÃÃo entre 1,0000 e 1,4315. Registraram-se alteraÃÃes na sensibilidade tÃrmica de valores negativos para positivos, para variaÃÃes de temperatura de atà 24ÂC, com mudanÃas de comportamentos lineares para nÃo lineares, dependendo do Ãndice de refraÃÃo do meio. No ensaio para caracterizaÃÃo da resposta Ãs deformaÃÃes longitudinais a rede analisada demonstrou-se pouco sensÃvel, com um valor obtido de sensibilidade de -0,19  0,15 pm/Âe na faixa de 0 a 125 Âe. Foram feitos testes da caracterizaÃÃo tÃrmica desses dispositivos, utilizando um elemento Peltier e um forno de laboratÃrio. Com o uso do elemento Peltier as redes de perÃodo longo passaram por ciclos de aquecimento e resfriamento compreendidos entre -1,5ÂC e 61,1ÂC. Jà no forno de laboratÃrio, as redes chegaram a ser submetidas a temperaturas que variaram de 25ÂC a 1200ÂC sem serem completamente apagadas. Uma das questÃes experimentais mais determinantes foi a investigaÃÃo da estabilizaÃÃo tÃrmica das redes. Para tanto foram testados e comparados dois diferentes processos de estabilizaÃÃo. O primeiro consistiu em submeter a rede a ciclos de recozimento seguidos de resfriamento lento e o segundo a ciclos de recozimento seguidos de resfriamento brusco, nos quais a mÃxima temperatura atingida pelas redes foi de 425ÂC. O segundo mÃtodo demonstrou-se mais eficaz para o propÃsito de estabilizaÃÃo tÃrmica. A rede estabilizada mostrou uma sensibilizada tÃrmica nÃo linear que variou de -0,044 nm/ÂC quando aquecida de 20ÂC a 300ÂC. Em funÃÃo das caracterÃsticas assimÃtricas inerentes ao processo empregado para escrita das redes, foram realizados ensaios para verificar a viabilidade da utilizaÃÃo desses dispositivos como transdutores para mediÃÃo de curvatura em diferentes direÃÃes, com emprego de redes neurais artificiais para anÃlise desses dados

ASSUNTO(S)

engenharia eletrica detectores de fibras Ãticas engenharia elÃtrica optical fibers fibras Ãticas lpg (long period gratings) electrical engineering optical fibers sensors lpg (redes de perÃodo longo)

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