Page 11 - 05

Midiendo

DESPLAZAMIENTOS

CON SENSORES

de Fibra Óptica

Con la !inalidad de detectar los desplazamientos de un
objeto que se desplaza (un altavoz), se llevó a una
con!iguración experimental consistente en un diodo
láser con salida a !ibra óptica monomodo que emite a
una longitud de onda de 658 nm (Mod. LP660"SF60 de
Thorlabs Inc.). La !ibra proveniente del diodo láser fue
fusionada a un acoplador de !ibra monomodo 1×2 con
una relación dividida de 50:50.
A la salida del acoplador se incluyó un
fotodetector (Mod. DET025AFC / M de Thorlabs
) con un ancho de banda de 2 GHz para detectar
la luz re!lejada. Este fotodetector se conectó a
un osciloscopio para visualizar las franjas de
interferencia. La cavidad FP está compuesta por
la punta de la !ibra mono modo proveniente del
acoplador 50/50 y un espejo el cual está
colocado sobre un altavoz. Se envió señal
eléctrica al altavoz a través de un teléfono
inteligente. En el mismo punto de conexión del
teléfono inteligente se coloca un multímetro
para el monitoreo del voltaje aplicado al altavoz.
El desplazamiento del espejo se realiza
mediante conteo del número de franjas de
interferencia mostradas en un osciloscopio.

Figura 2: Diagrama experimental de un Potencial del
sensor F"P de !ibra óptica para medir
desplazamientos.
experimento

Una forma sencilla y económica para la medición de desplazamientos en un objeto en
movimiento es el montaje de un sensor de !ibra óptica interferométrico tipo Fabry-Perot,
detectando el desplazamiento de la super!icie S2 de la cavidad FP mediante el conteo del
número de franjas de interferencia. Se observó que el desplazamiento de la super!icie S2 se
incrementa linealmente con el incremento del voltaje. Este prototipo muestra varias ventajas
sobre los métodos convencionales, como el bajo costo, la medición en tiempo real, la
simpli!icación en la con!iguración experimental. Este método se puede utilizar en la medición de
desplazamiento de estructuras u objetos con múltiples aplicaciones cientí!icas e industriales.

Referencia:
Bautista, Morales María del Rosario, (2019). Sensor interferométrico de !ibra óptica tipo Michelson para el monitoreo multipunto del índice de refracción en muestras de agua contaminadas, http://congresos.cio.mx/14_enc_mujer/cd_congreso/archivos/resumenes/S2/S2"F CT08.pdf 11
Listewnik, P.; Bechelany, M.; Jasinski, J. B.; and Szczerska (2020), M. ZnO ALD"Coated Microsphere-Based Sensors for Temperature Measurements, vol. 20, pp. 4689"8, Sensors.
Wang W.; Wu N.; Tian C.; Niezrecki C.; Wang X., (2010), Miniature all-silica optical !iber pressure sensor with an ultrathin uniform diaphragm, vol. 18, pp. 9006$9014, Opt. Express.
Zhu Y.; Cooper K. L.; Pickrell G. R.; Wang A., (2006), High-temperature !iber-tip pressure sensor, vol. 24, pp. 861$869, J. Lightw Technol.
Liu L.; Ping L.; Wang S.; Fu X.; Sun Y.; Liu D.; Zhang J.; Xu H.; Yao Q., (2016), UV adhesive diaphragm-based FPI sensor for very-low frequency acoustic sensing, vol. 8, IEEE Photon J.
Andrés M.V.; Tudor M. J.; Foulds K. W. H., (1987), Analysis of an interferometric optical !ibre detection technique applied to silicon vibrating sensors, vol. 23, pp 774$775, Electron Lett.
Muñoz Pérez, J. E.; Cruz, J. L.; Andrés, M. V.; and Ortega Mendoza, J. G. 2021, Conic optical !iber probe for generation and characterization of microbubbles in liquids, vol. 317, Sensors and Actuators A: Physical.
Ortega Mendoza J. G.; Zaca Morán P.; Padilla Martinez, J. P.; Muñoz Pérez J. E.; Cruz J. L.; Andrés M. V., (2021), Monitoring the Growth of a Microbubble Generated Photothermally onto an Optical Fiber by Means Fabry–Perot Interferometry, vol. 21, Sensors.
Muñoz Pérez J. E.; Cruz J. L.; Andrés M. V.; Ortega Mendoza J. G., (2019), Inteferometric Characterization of Microbubbles Growth on Fiber Tip, Cancún, Quintana Roo, México, RIAO"OPTILAS"MOPM.