Fig.1 Um interrogador consiste em dois elementos principais:um sensor de fibra óptica e um espectrômetro. Um dos sensores ópticos mais utilizados é a rede de fibra de Bragg (FBG), que reflete um comprimento de onda de luz que muda em resposta às variações de temperatura e / ou tensão. Um instrumento espectroscópico no interrogador detecta essas mudanças. Crédito:SPIE
A Internet das Coisas (IoT) é uma classificação de tecnologia que inclui eletrodomésticos e outros itens incorporados a eletrônicos, Programas, sensores, e atuadores que conectam e trocam dados. Uma das principais tecnologias da IoT é a detecção de fibra óptica.
Um interrogador para detecção de fibra óptica analisa as mudanças na temperatura e / ou deformação dos dados enviados dos sensores. Neste dispositivo, um espectrômetro, um componente chave para análise de sinal, é usado para medir o espectro de luz. (Figura 1)
Anteriormente, o sensoriamento da fibra óptica era realizado apenas por dispositivos equipados com um espectrômetro de alto custo com escala sub-nanométrica de alta resolução devido a um limite teórico de resolução do sensor.
Cientistas da Universidade de Osaka introduziram um novo método de resolução superespectral para espectrômetros multicanal para interrogadores convencionais para detecção de fibra óptica. Como resultado, eles realizaram sensoriamento de temperatura por fibra óptica na escala sub-nanométrica com espectrômetros mais baratos. (Figura 2)
Os resultados de suas pesquisas foram apresentados na conferência internacional "Photonics West 2018" realizada pela The International Society for Optical Engineering (SPIE) em 31 de janeiro 2018.
"O uso desta tecnologia permitirá alta velocidade, detecção de temperatura de fibra óptica em tempo real em níveis de desempenho típicos em dispositivos convencionais a um preço baixo. Isso promoverá aplicações desta tecnologia em uma ampla gama de campos, incluindo sensor de temperatura e sensor de tensão, que têm chamado a atenção como tecnologias IoT, "disse o autor principal, Tsuyoshi Konishi.
O mercado de sensoriamento de fibra óptica deve atingir mais de US $ 300 milhões nos próximos anos. (Figura 3) As conquistas deste grupo serão capazes de reduzir custos, um grande desafio na expansão da tecnologia de detecção de fibra óptica.
Fig.2 Sensores de temperatura baseados na tecnologia Fiber Bragg Grating (FBG) Sensibilidade notavelmente aprimorada, mostrando mudanças na temperatura em uma câmara termostática dentro de uma faixa de 0 ~ 50 ° C em incrementos de 10 ° C. O uso de um sensor de temperatura FBG aumentou a resolução espectral dos espectrômetros disponíveis comercialmente em incrementos de 10 ° C. Crédito:SPIE
Fig.3 Análise de Mercado de Sensor / Sensor de Fibra Ótica (DFOS) distribuída pela Grand View Research. Crédito:Grand View Research
