Propriedades de polarização e magneto-ópticas de fibras ópticas monomodo e sua aplicação como transdutores na medição de correntes elétricas.
| Ano de defesa: | 1991 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-06012025-103346/ |
Resumo: | A utilização das fibras ópticas diretamente como sensores ou transdutores de variáveis físicas, e uma área de grande crescimento e amplas aplicações. Uma das categorias para estes sensores, que apresentam diversas aplicações, tais como a medição de correntes elétricas, e classificada com sensores do tipo polarimétrico. Alguns trabalhos realizados têm apresentado a necessidade de utilização de fibras ópticas especiais, como fibras monomodo de baixa birrefringência, para aplicação nestes sensores polarimétricos. Este trabalho teve por objetivo a montagem de uma bancada óptica de analise polarimétrica, a fabricação de uma fibra óptica monomodo para operar no comprimento de onda de 633 nm, fabricada sem propriedades especiais de birrefringência e com estes dois recursos, 0 estudo das propriedades de guia de luz polarizada e do efeito magneto-óptico nas fibras ópticas. Foi estudada consequentemente a utilização desta fibra óptica monomodo normal, como transdutor para a medição direta de correntes elétricas, baseado no efeito Faraday, determinando-se suas características, aplicabilidade e limitações. Os resultados obtidos na análise do efeito Faraday, mostraram uma boa concordância com as previsões teóricas, obtendo-se por exemplo um valor para a constante de Verdet igual a 4,7 urad/A.esp, valor aceito internacionalmente para a sílica vítrea no comprimento de onda de 633 nm. Confirmaram-se também as limitações que advém da utilização de fibras ópticas monomodo convencionais nos sensores polarimétricos, tais como a sua grande sensibilidade a pressões laterais, vibrações, etc, com consequente redução da relação sinal/ruído.Entretanto, demonstrou-se ser possível a sua utilização para aplicações que não apresentem requisitos muito rígidos, ou ainda através da utilização de técnicas que permitam uma minimização dos problemas de birrefringências, tais como indução de birrefringência circular por torção, controle do estado de polarização por realimentação ativa, propagação bidirecional, etc. |
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Propriedades de polarização e magneto-ópticas de fibras ópticas monomodo e sua aplicação como transdutores na medição de correntes elétricas.Untitled in englishFibras ópticasOptical fibersSensoresSensorsTransducersTransdutoresA utilização das fibras ópticas diretamente como sensores ou transdutores de variáveis físicas, e uma área de grande crescimento e amplas aplicações. Uma das categorias para estes sensores, que apresentam diversas aplicações, tais como a medição de correntes elétricas, e classificada com sensores do tipo polarimétrico. Alguns trabalhos realizados têm apresentado a necessidade de utilização de fibras ópticas especiais, como fibras monomodo de baixa birrefringência, para aplicação nestes sensores polarimétricos. Este trabalho teve por objetivo a montagem de uma bancada óptica de analise polarimétrica, a fabricação de uma fibra óptica monomodo para operar no comprimento de onda de 633 nm, fabricada sem propriedades especiais de birrefringência e com estes dois recursos, 0 estudo das propriedades de guia de luz polarizada e do efeito magneto-óptico nas fibras ópticas. Foi estudada consequentemente a utilização desta fibra óptica monomodo normal, como transdutor para a medição direta de correntes elétricas, baseado no efeito Faraday, determinando-se suas características, aplicabilidade e limitações. Os resultados obtidos na análise do efeito Faraday, mostraram uma boa concordância com as previsões teóricas, obtendo-se por exemplo um valor para a constante de Verdet igual a 4,7 urad/A.esp, valor aceito internacionalmente para a sílica vítrea no comprimento de onda de 633 nm. Confirmaram-se também as limitações que advém da utilização de fibras ópticas monomodo convencionais nos sensores polarimétricos, tais como a sua grande sensibilidade a pressões laterais, vibrações, etc, com consequente redução da relação sinal/ruído.Entretanto, demonstrou-se ser possível a sua utilização para aplicações que não apresentem requisitos muito rígidos, ou ainda através da utilização de técnicas que permitam uma minimização dos problemas de birrefringências, tais como indução de birrefringência circular por torção, controle do estado de polarização por realimentação ativa, propagação bidirecional, etc.The direct use of optical fibers as sensors or transducers of physical variables is a fast growing area with wide applications. One of the categories of these sensors, which have different applications, such as the measurement of electric current, is that of polarimetric type sensors. Some papers in this area have shown the need to use special optical fibers, such as low birefringence monomode fibers, for application in these polarimetric sensors. The objective of this study was to assemble a polarimetric analysis optical bench, to manufacture a monomode optical fiber to operate at a wavelength of 633 nm, without special birefringence properties and, with these two resources, to investigate the properties as a polarized light guide and of the magneto optical effect on the optical fibers. Subsequently, the use of this normal monomode optical fiber was studied as a transducer for direct measurement of electric currents, based on the Faraday effect, determining its characteristics, applicability and limitations. The results obtained in the analysis of the Faraday effect agreed with the theoretical values, e.g., a value equal to 4.7 urad/amp-tum was obtained for the Verdet constant, value internationally accepted for vitreous silica at a wavelength of 633 nm. The limitations arising from the use of conventional singlemode fibers in polarimetric sensors, such as their large sensitivity to lateral stress, vibrations, etc, were confirmed, with a resulting reduction of the signal/noise ratio. However, the possibility of their use was proven for applications without very strict requirements or through utilization of techniques enabling a minimization of birefringence problems such as induction of circular birefringence by twist, control of the polarization state through active feedback, bidirectional propagation, etc.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPWaldman, BernardScocco, Marco Antonio1991-03-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-06012025-103346/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-01-06T12:39:02Zoai:teses.usp.br:tde-06012025-103346Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-01-06T12:39:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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