¿Qué es un sensor de fibra óptica?
Un sensor de fibra óptica es una tecnología que utiliza luz para realizar análisis de propiedades físicas en aplicaciones de teledetección. Los sensores intrínsecos usan la fibra óptica como elemento sensor, mientras que los sensores extrínsecos usan cables de fibra óptica para transmitir información de luz desde un sensor remoto a procesadores electrónicos. La luz se puede utilizar para detectar cambios en muchas propiedades físicas y químicas de los materiales para analizar factores como la temperatura, la presión o la vibración. Estos sensores funcionan en diversos contextos industriales y científicos, como la medición de fondo de pozo de pozos petroleros o como hidrófonos para aplicaciones sónicas y sónicas. La fibra óptica liviana posee muchas ventajas inherentes sobre las tecnologías anteriores, incluidos tamaños pequeños y livianos, resistencia electromagnética, durabilidad y transmisión de información instantánea y precisa.
Las fibras ópticas conducen la luz desde fuentes como láseres o diodos emisores de luz (LED) a través de guías de onda dieléctricas cilíndricas. Estas fibras permiten que la luz se refleje en forma de onda con una pérdida mínima incluso a grandes distancias. La fibra está hecha de un núcleo dieléctrico rodeado por una capa de revestimiento y recubierta por una chaqueta; Estas fibras pueden agruparse en cables más gruesos. Un sensor de fibra óptica proporciona un rendimiento robusto en condiciones extremas que prohíben la observación directa; Estos pueden incluir áreas peligrosas y remotas, como motores internos o entornos explosivos y corrosivos.
Los sensores intrínsecos pueden medir el flujo de material a través de espacios de hasta un metro en la trayectoria de la luz. Este material realiza ciertos cambios en la calidad de la luz, que luego puede revelar información vital para el análisis. Las variaciones en la longitud del camino óptico permiten mediciones de intensidad, polarización, fase y otras características de longitud de onda de la luz. El sensor de fibra óptica propaga los efectos ambientales modulados utilizando fuentes de luz y detectores. Son posibles lecturas adicionales como tensión, temperatura y viscosidad.
Los sensores ópticos y electrónicos también pueden usar fibras ópticas para transportar información a los procesadores electrónicos. Estos sensores de tipo extrínseco pueden estar diseñados específicamente para ciertas condiciones difíciles: por ejemplo, leer temperaturas dentro de motores a reacción y transformadores, donde el calor o los campos electromagnéticos prohíben otros métodos de medición. Un sensor extrínseco de fibra óptica generalmente usa una fibra multimodo que puede permitir múltiples longitudes de onda, o haces de luz, para una transmisión de información más compleja. La información de un sensor electrónico se convierte a través de un transmisor óptico y se transporta a través de líneas ópticas a su base de destino.
El tipo más simple de sensor de fibra óptica se conoce como el tipo intensivo; Mide la modulación de intensidad. Los sensores espectrales miden la luz modulada por un efecto ambiental y se utilizan para capturar información relacionada con las propiedades de la luz, como la radiación, la fluorescencia y la absorción. Los sensores interferométricos funcionan como giroscopios de fibra óptica de estado sólido en aeroespacial, navegación y minería. El campo de la medicina utiliza sensores de fibra óptica para obtener información sobre gases en sangre y dosis; Estos sensores pasivos son de bajo costo, producidos en masa y parecen no presentar efectos nocivos para los pacientes. Las estructuras inteligentes de fibra óptica están incrustadas en materiales fabricados y estructuras a gran escala como puentes y presas; Se siguen desarrollando aplicaciones para las tecnologías existentes y nuevas.