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CPGEI (Mestrado): Jean Filipe Kuhne-23/02/16

Defesa Pública de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 23/02/2016
das 18h30 até 21h30
Onde Sede Central: Sala B-205
Nome do Contato Prof. Ricardo Canute Kamikawachi
Participantes Prof. Ricardo Canute Kamikawachi, Dr. Orientador - UTFPR
Prof. Valmir de Oliveira, Dr. Co-orientador - UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Ricardo Canute Kamikawachi, Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Gustavo Rafael Collere Possetti, Dr. - Sanepar
Prof. Keli Fabiana Seidel, Dr. UTFPR
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Redes de Bragg em fibras óticas multimodo: análise numérica e experimental da sensibilidade do índice de refração

Resumo: Neste trabalho são apresentados os resultados numéricos e experimentais do estudo da sensibilidade ao índice de refração das redes de Bragg corroídas gravadas em fibras multimodo. A resposta à variação do índice de refração do meio externo das redes gravadas em fibras multimodo é comparada com a resposta de redes gravadas em fibras monomodo com mesmos diâmetros. Os resultados deste estudo mostram que as redes corroídas de Bragg gravadas em fibras multimodo apresentam maior sensibilidade ao índice de refração do meio, bem como maior faixa dinâmica, em relação às redes de Bragg corroídas gravadas em fibras monomodo. Foi verificado experimentalmente uma sensibilidade de 41,9 nm/UIR para a rede gravada em fibra multimododo, contra uma sensibilidade de 1,3 nm/UIR para a rede gravada em fibra monomodo, ambas sob índice de refração 1,4656. Também foi observado que o maior diâmetro do núcleo de fibras multimodo permite que as redes de Bragg apresentem melhoras na sensibilidade sem demandar grandes reduções do diâmetro da fibra. Os dispositivos estudados foram aplicados na determinação da concentração de óleo na mistura óleo-biodiesel que é um dos parâmetros de qualidade do produto no processo de produção desse biocombustível, apresentando resolução de 2,11% v/v para 0,00% v/v de concentração de óleo e 0,28% v/v para 70 % v/v de concentração de óleo (modo 1) e 1,37% v/v para 0% v/v de concentração de óleo e 0,13% v/v para 60,51% v/v de concentração de óleo (modo 2).
Palavras-chave: Redes de Bragg corroídas. Fibra ótica multimodo. Sensor ótico. Medição de índice de refração.

Multimode fiber Bragg gratings: numerical and experimental analysis of refractive index sensitivity.

Abstract: In this work is reported the experimental and numerical results of the refractive index sensitivity of etched fiber Bragg gratings written in multimode fibers. The response of gratings inscribed in multimode fiber to changes in the surrounding refractive index is compared with the response of gratings inscribed in single-mode fiber, both with the same diameter. This study shows that the refractive index sensitivity and the dynamic range of etched fiber Bragg gratings written in multimode fibers are higher than the ones verified in etched fiber Bragg gratings written in single-mode fibers. Experimental results showed that, for an environment which refractive index is 1.4565, the multimode etched fiber Bragg gratings has a sensitivity of 41.9nm/RIU, while the single-mode etched fiber Bragg gratings has a sensitivity of 1.3 nm/RIU. It is showed that greater core diameter of multimode fiber enables the Bragg gratings to exhibit enhanced sensitivity without requiring further fiber diameter reduction. The devices were used to determinate the oil concentration of oil-biodiesel blends, which stands as a quality parameter in biodiesel production. It was found a resolution of 2.11% v/v when oil concentration was 0.00 % and 0.28 % v/v when oil concentration was 70% v/v (mode 1) and 1.37% v/v when oil concentration was 0.00 % and 0.13 % v/v when oil concentration was 60,51% v/v (mode 2).
Keywords: Etched fiber Bragg gratings. Multimode optical fiber. Optical sensor. Refractive index measurement.

Lista de publicações:

KUHNE, J. F.; OLIVEIRA, V.; KALINOWSKI, H. J.; KAMIKAWACHI, R C . Refractive Index Sensitivity of Fiber Bragg Grating Inscribed in a Multimode Fiber. In: 2015 International Microwave and Optoelectronics Conference, 2015, Porto de Galinhas. IEEE proceedings, 2015. v. 1. p. 1-3.

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