Monitorización dinámica de la curvatura utilizando ΦOTDRde tiempo expandido

• Camilo Escobar-Vera ^[1] ; Miguel Soriano-Amat ^[1] ; Hugo F. Martins ^[3] ; David Barrera ^[2] ; Sonia Martin-Lopez ; Miguel Gonzalez-Herráez ^[1] ; María R. Fernandez-Ruiz ^[1]
  1. [1] Universidad de Alcalá

     Universidad de Alcalá

     Alcalá de Henares, España

     
  2. [2] Universidad Politécnica de Valencia

     Universidad Politécnica de Valencia

     Valencia, España

     
  3. [3] Instituto de Óptica “Daza de Valdés”, IO-CSIC, Madrid

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• Localización: Conectando la academia y la industria: Libro de actas OPTOEL 2023 / coord. por Alejandro Carballar Rincón, María del Rosario Fernández Ruiz, 2024
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Dynamic Curvature Monitorization using Time-Expanded ΦOTDR
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  • español

    Los sensores de fibra óptica son una solución destacada para llevar a cabo monitorización de forma gracias a sus diversas ventajas (flexibilidad, ligereza, sensibilidad, etc). Sin embargo,las técnicas de sensado comúnmente utilizadas no llegan a conseguir medidas rápidas, totalmente distribuidas en rangos relativamente largos (decenas de metros) y con resoluciónfina (centímetros). En este trabajo presentamos un sistema basado en la tecnología denominada “reflectometría óptica en el dominio de tiempo sensible a la fase y de tiempo expandido (TE-ΦOTDR)” capaz de monitorizar curvatura con las características mencionadas anteriormente. Como prueba de concepto, se interrogan tres núcleos de una fibra multinúcleo (MCF) obteniendo su curvatura con una resolución de 10 cm, un rango máximode 125 m y una frecuencia de muestreo de 50 Hz. La aplicación de esta tecnología en monitorización de forma promete abrir la puerta a nuevas aplicaciones en ingeniería civil, medicina y sismología.

  • English

    Optical fiber sensors are becoming a prominent solution to perform shape sensing thanks to their different advantages (flexibility, lightweight, sensitivity, etc). However, the differentapproaches commonly used to date are not able to achieve a fully distributed and fast performance over relatively long ranges (e.g., tens of meters) and with fine (cm-scale) resolution.Here, we present a novel scheme to perform curvature sensing attaining all the previously mentioned features by application of time-expanded phase-sensitive optical time domain reflectometry (TE-ΦOTDR) technology. As a proof-of-concept, we interrogatethree cores of a multicore fiber (MCF), attaining curvature sensing with 10 cm resolution over a maximum measurable range of 125 m and a sampling rate of 50 Hz. The implementation of shape sensing schemes with the performance provided by TE-ΦOTDRtechnology may open the door to new and interesting applications in civil engineering, medicine and seismology.