Introduzione

L’ invenzione si inserisce nel settore dei sensori ottici in fibra, ed in particolare di quei sensori che misurano le perturbazioni fisiche (variazioni di temperatura, sollecitazioni meccaniche, vibrazioni, pressione) dove la lunghezza d’onda della luce riflessa risponde a questi parametri, come i sensori a reticolo di Bragg in fibra (FBG) o Sensori Fabry-Perot. Il sensore in fibra oggetto dell’invenzione consente una velocità di campionamento molto elevata, oltre centinaia di kHz: velocità  impossibile utilizzando i sensori disponibili in commercio, ma necessaria in molte applicazioni.

 

Caratteristiche Tecniche

L’invenzione descrive un sensore ottico comprendente: elementi di rilevamento con sensibilità alla lunghezza d’onda delle perturbazioni; una sorgente ottica a banda larga che copre la gamma di lunghezze d’onda degli elementi di rilevamento; un interferometro; un generatore di segnali; un ricevitore, per rilevare i segnali ottici riflessi dai sensori. L’interferometro proposto è un interferometro a fibra Sagnac, e l’innovazione riguarda l’interrogazione dell’interferometro, dove viene proposta una tecnica di portante generata in fase rapida (PGC) facendo uso di un modulatore di fase tipo litio-niobato utilizzato come modulatore birifrangente, consentendo per larghezze di banda di modulazione oltre la gamma MHz, che consente di rilevare frequenze di campionamento oltre le centinaia di kHz. La proof of concept è stata dimostrata in laboratorio e i risultati e le specifiche sono pubblicati su una rivista scientifica [C. J. Oton et al, J. Lightwave Tech., 38 (16) 4513 (2020)].

 

 

Possibili Applicazioni

• Monitoraggio turbomacchine (turbine e compressori);
• Rilevamento della pressione dinamica;
• Monitoraggio delle vibrazioni ad alte frequenze.

Vantaggi

• Immunità alle interferenze elettromagnetiche;
• Piccole dimensioni e a costi contenuti;
• Facilità di multiplexaggio lungo una singola fibra;
• Passività in corrispondenza del punto di rilievo dei parametri;
• Elevata capacità di campionamento;
• Alta flessibilità.