1000 resultados para Fibra ótica de plástico (POF)
Resumo:
A fibra ótica de plástico (POF) tem despertado um grande interesse nas comunicaes de banda larga em curtas distncias, devido sua simplicidade de instalao, grande flexibilidade e custo reduzido. Por estas razes consiste numa boa alternativa ao cabo coaxial, de par entrelaado ou mesmo fibra ótica de slica (GOF) multimodo. As POFs trabalham na regio do visvel do espectro eletromagntico ao contrrio das GOFs que operam no infravermelho. O valor do ndice de refrao do ncleo de uma POF depende do tipo de material constituinte, em que o mais comum o polimetilmetacrilato (PMMA) e o polmero de flor (PF). O perfil do ndice de refrao do ncleo pode ser ndice em degrau (SI) ou ndice gradual (GI). Por serem constitudas por materiais polimricos, a atenuao e disperso do sinal muito maior do que nas GOFs, levando a que s possam ser utilizadas em ligaes de distncias inferiores a 1 km. De forma a fazer a anlise do desempenho de sistemas de comunicao ótica com POF, foi utilizado o software de simulao VPIphotonics com o qual se fez a parametrizao dos componentes, nomeadamente a fonte ótica, a fibra e o fotodetetor. A qualidade do sinal foi analisada atravs de figuras de mrito como o BER, o diagrama de olho, o diagrama da constelao QAM e o EVM. Dos resultados obtidos concluiu-se que a POF Lucina a que apresenta o melhor desempenho para transmisso de dados com elevados dbitos binrios (at 40 Gbps), devido a ser constituda por PF e ter um perfil do ndice de refrao do ncleo do tipo GI. Como tal, esta POF foi escolhida para se implementar na simulao de uma arquitetura DVB-c FTTH, juntamente com uma GOF monomodo, onde os sinais QAM transmitidos a partir da central do operador foram recebidos com sucesso na casa do cliente.
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Trabalho Final de Mestrado para obteno do grau de Mestre em Engenharia de Eletrnica e Telecomunicaes
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Trabalho Final de Mestrado para obteno do grau de Mestre em Engenharia de Electrnica e Telecomunicaes
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A necessidade de controlar de forma rpida, eficaz e precisa a qualidade de lquidos, principalmente a gua, um bem essencial para os seres humanos, conduziu ao desenvolvimento de dispositivos capazes de relacionar a medio de parmetros fsicos com a qualidade da gua. Estes dispositivos devem ser capazes de monitorizar os inmeros parmetros necessrios para aferir a qualidade do lquido, como a turvao, ndice de refrao, concentrao de sedimentos e propriedades cromticas. Desta forma devem-se recorrer a sensores multiparmetros. A tecnologia baseada em POF (fibra ótica polimrica) tem sido apontada com elevado potencial no desenvolvimento de sensores ticos nas mais variadas aplicaes dado o seu baixo custo, imunidade a interferncias eletromagnticas e flexibilidade. Neste trabalho proposto um sensor POF multiparmetro capaz de reunir num nico dispositivo a capacidade de medio de altos e baixos valores de turvao, assim como ter a capacidade de medir vrios parmetros em simultneo e em tempo real. Os resultados permitem avaliar o aumento da capacidade de gama dinmica de turvao e concentrao de sedimentos face aos sensores multiparmetros j comercializados, uma vez que houve uma boa resposta por parte do sensor para altos e para baixos valores. Um mtodo utilizado para descorrelacionar os diferentes parmetros foi aplicado com sucesso. A WATGRID LDA. pretende, partindo deste tipo de sensores, disponibilizar aos seus clientes solues (plataformas) inteligentes e integradas para avaliao e gesto da qualidade dos lquidos para consumo (e.g. gua e vinho). Estas solues iro permitir que os clientes da WATGRID LDA. aumentem a sua eficincia, a qualidade do seu produto e tenham um maior controlo do processo ao mesmo tempo que reduzem custos.
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A satisfao das necessidades e a defesa dos interesses dos consumidores de comunicaes eletrnicas passa por infraestruturas de telecomunicaes modernas, fiveis e adaptadas aos servios disponibilizados pelos operadores de telecomunicaes. O Decreto-Lei n. 123/2009 de 21 de Maio, com a redao conferida pelo posterior Decreto-Lei n. 258/2009 de 25 de Setembro de 2009, veio dar um novo enquadramento ao setor das comunicaes eletrnicas e potenciar o desenvolvimento e investimento por parte de fabricantes e operadores de telecomunicaes em redes de nova gerao. Foram, assim, relanadas as bases para o funcionamento de um mercado que se quer concorrencial. A nova edio do Manual de Infraestruturas de Telecomunicaes em Edifcios (ITED), veio dar suporte tcnico legal aos cumprimentos dos objetivos supra citados, sendo claramente inovador tanto em conceitos de infraestrutura como de materiais, equipamentos e respetivas especificaes tcnicas. H uma clara preocupao em dotar os edifcios de infraestruturas de telecomunicaes capazes de suportar os novos servios disponibilizados pelos operadores de telecomunicaes, no se alheando do cumprimento das Novas Normas Europeias. Assim, e relembrando, as solues tcnicas que vigoram para cada uma das tecnologias obrigatrias a adotar nas instalaes so: 1. Par de Cobre Cabos de Par de Cobre de categoria 6 ou superior; 2. Cabo Coaxial Cabos coaxiais da categoria TCD-C-H, frequncia mxima de trabalho de 3GHz;
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Ao longo dos ltimos anos, vrios esforos e estudos foram feitos com o objetivo de colocar a fibra ótica no mercado, como um sistema preferencial de monitorizao das mais diversas obras de Engenharia. Os sensores baseados na tecnologia em fibra ótica apresentam vantagens reconhecidas pelos mais diversos especialistas, sendo atualmente reconhecida como uma das solues mais eficazes. Na engenharia Civil, a monitorizao das grandes obras tem ganho uma importncia crescente. Neste contexto, a monitorizao de convergncias em tneis visa o controlo da respectiva integridade estrutural ao longo da construo e a explorao da obra. Atualmente a soluo de monitorizao estrutural de tneis utilizada pela FiberSensing uma soluo desenhada em conjunto com a EPOS e o Cegeo (IST), baseada em sensores de Bragg em Fibra tica: o SysTunnel. O objetivo do estudo de uma soluo alternativa encontra-se no facto do SysTunnel apresentar algumas debilidades no algoritmo de clculo, sendo para o seu clculo necessrio a introduo de um parmetro relacionado com o solo envolvente do tnel, facto que introduz incertezas no clculo das convergncias. O presente relatrio tem como finalidade documentar o estgio curricular realizado na FiberSensing, entre 01/02/2014 a 31/07/2014. Este estgio teve como objetivo o desenvolvimento de uma soluo alternativa de monitorizao estrutural baseada na tecnologia das redes de Bragg para a monitorizao das convergncias em tneis.
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Dissertao de mestrado integrado em Engenharia Eletrnica Industrial e de Computadores
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Esta tese dedicada aos sensores de fibra ótica especificamente aos sensores baseados no fenmeno de ressonncia de plasmo de superfcie, SPR (Surface Plasmon Resonance), gerados em fibras óticas com configurao do tipo D, para aplicao em sensores refratomtricos. Numa primeira parte desta dissertao so descritos os aspetos tericos fundamentais para a compreenso dos fenmenos de ressonncia de plasmes de superfcie e a sua utilizao em sistemas sensores. Estes fenmenos ocorrem na superfcie de interface entre metais e outros meios materiais, sendo capazes de afetar as propriedades em reflexo e transmisso de uma onda eletromagntica incidente (feixe luminoso), de uma forma que fortemente dependente dos meios na proximidade do metal. Assim, a medio das propriedades do feixe luminoso, como por exemplo o comprimento de onda de ressonncia com SPR, permite monitorizar esses meios. Numa segunda fase foi implementada a simulao destes modelos, em COMSOL Multiphysics, que permitia no s a obteno dos espetros de transmisso dos fenmenos de ressonncia de plasmes de superfcie, mas tambm a obteno das distribuies do campo eltrico e magntico em funo das dimenses do sensor. O COMSOL permitiu tambm a obteno das curvas do deslocamento do comprimento de onda ressonante, perante variaes do ndice de refrao exterior, da espessura do metal, da espessura da bainha e da espessura de outro elemento de elevado ndice de refrao. A fase seguinte foi verificar que os resultados dos mtodos tericos para os diferentes parmetros de estudo eram semelhantes aos resultados obtidos no COMSOL. Conclui-se que com este programa possvel criar novos sensores em fibra ótica, baseados em SPR, para melhorar e otimizar os parmetros de ressonncia e sensibilidade do sensor. A ltima fase do trabalho baseou-se na modelizao de uma fibra cuja configurao seja tal que possa criar um pequeno efeito de antena e fazer com que parte da luz seja guiada para o exterior da fibra e possa interatuar com o meio externo para melhor sensibilidade.
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O presente trabalho descreve duas tcnicas de deteo de gs baseadas em fibra ótica e apresenta dois sistemas sensores testados em ambiente laboratorial, usando tcnicas de processamento de sinal usualmente associadas espetroscopia de absoro. O estudo inicial do estado da arte dos sensores baseados em fibra ótica para a deteo de gases apresenta solues com elevada seletividade, sensibilidade e resoluo que permitem tempos de resposta curtos e esquemas de multiplexagem versteis. A tcnica de espetroscopia de absoro direta (DAS) permite a deteo de gases de forma simples e com alguma eficcia, mas com uma baixa relao-sinal-ruido. A espetroscopia por modulao de comprimento de onda (WMS) uma tcnica muito eficaz e de elevada sensibilidade para a deteo de gases, dado que a deteo deslocada para frequncias afastadas do rudo base, melhorando significativamente a relao-sinal-rudo. Estas tcnicas foram escolhidas para a implementao de dois sistemas optoeletrnicos, totalmente controlados pelas respetivas aplicaes em LabVIEW para a deteo e monitorizao de amnia (NH3), dixido de carbono (CO2) e metano (CH4). O trabalho finalizado com a caraterizao laboratorial dos sistemas e avaliao do desempenho, permitindo a otimizao dos sistemas e tcnicas implementados. De referir que o trabalho realizado nas instalaes da Unidade de Optoeletrnica e Sistemas Eletrnicos (UOSE) do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores (INESC), Tecnologia e Cincia (TEC), laboratrio associado coordenado pelo INESC Porto, permitiu, excelentes condies de trabalho, essenciais para implementar de forma prtica os diversos conceitos estudados, bem como testar e caraterizar todos os sistemas desenvolvidos em ambiente laboratorial. O trabalho desenvolvido enquadra-se no mbito do projeto europeu ECOAL-MGT (Gesto ecolgica de pilhas de resduos de carvo), que ser implementado para monitorizao remota de parmetros fundamentais de uma escombreira de carvo em auto-combusto em S.Pedro da Cova, Portugal.
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O presente trabalho descreve duas tcnicas de deteo de gs baseadas em fibra ótica e apresenta dois sistemas sensores testados em ambiente laboratorial, usando tcnicas de processamento de sinal usualmente associadas espetroscopia de absoro. O estudo inicial do estado da arte dos sensores baseados em fibra ótica para a deteo de gases apresenta solues com elevada seletividade, sensibilidade e resoluo que permitem tempos de resposta curtos e esquemas de multiplexagem versteis. A tcnica de espetroscopia de absoro direta (DAS) permite a deteo de gases de forma simples e com alguma eficcia, mas com uma baixa relao-sinal-ruido. A espetroscopia por modulao de comprimento de onda (WMS) uma tcnica muito eficaz e de elevada sensibilidade para a deteo de gases, dado que a deteo deslocada para frequncias afastadas do rudo base, melhorando significativamente a relao-sinal-rudo. Estas tcnicas foram escolhidas para a implementao de dois sistemas optoeletrnicos, totalmente controlados pelas respetivas aplicaes em LabVIEW para a deteo e monitorizao de amnia (NH3), dixido de carbono (CO2) e metano (CH4). O trabalho finalizado com a caraterizao laboratorial dos sistemas e avaliao do desempenho, permitindo a otimizao dos sistemas e tcnicas implementados. De referir que o trabalho realizado nas instalaes da Unidade de Optoeletrnica e Sistemas Eletrnicos (UOSE) do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores (INESC), Tecnologia e Cincia (TEC), laboratrio associado coordenado pelo INESC Porto, permitiu, excelentes condies de trabalho, essenciais para implementar de forma prtica os diversos conceitos estudados, bem como testar e caraterizar todos os sistemas desenvolvidos em ambiente laboratorial. O trabalho desenvolvido enquadra-se no mbito do projeto europeu ECOAL-MGT (Gesto ecolgica de pilhas de resduos de carvo), que ser implementado para monitorizao remota de parmetros fundamentais de uma escombreira de carvo em auto-combusto em S.Pedro da Cova, Portugal.
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Recentemente foi desenvolvido um dosmetro baseado em fibras cintilantes (BCF-12 da companhia Saint Gobain Crystals com 1 e 0,5 mm de dimetro e 5 mm de comprimento) para braquiterapia de baixa taxa de dose, em particular a braquiterapia direcionada para o tratamento do cancro da prstata. Este utiliza um novo fotomultiplicador de estado slido dado pelo nome de MPPC - MultiPixel Photon Counter da companhia Hamamatsu Photonics (Japo). Nesta dissertao estudado o mesmo dosmetro para a modalidade de braquiterapia de elevada taxa de dose (HDR). A informao sobre a dose neste tipo de dosmetros obtida a partir de sinais ticos (em vez de sinais eltricos), que so imunes a interferncias eltricas e eletromagnticas. Adicionalmente as pequenas dimenses das fibras oferecem uma excelente resoluo espacial e uma invaso mnima para uso em dosimetria in vivo, permitindo medir a dose diretamente ou prximo ao tumor e em tempo real. A sua utilizao em braquiterapia para o cancro da prstata constitui-se assim como uma vantagem, uma vez que as fibras podem ser inseridas diretamente nos aplicadores utilizados neste tipo de tratamentos. Apesar de tudo, este tipo de dosmetros possui algumas desvantagens, como por exemplo a luz de Cherenkov e a fluorescncia (forma de rudo dada pelo nome de stem effect) que, e a contrrio da luz produzida pela fibra cintilante, no so diretamente proporcionais energia depositada. Contudo, e para energias praticadas em braquiterapia de HDR, nesta dissertao, mostrou-se que este problema pouco significativo dado que a percentagem de contribuio destes efeitos para o sinal medido menor que 1% (ou 5% para distncias menores que 25 mm). Ao longo desta dissertao feita a caraterizao do dosmetro (em modo corrente e impulso) e das suas vrias partes em ambiente de laboratrio e clnico. Nestes estudos o dosmetro, alm de exibir uma boa reprodutibilidade (variao mxima de 3% entre medidas), mostrou uma alta linearidade para uma ampla gama de doses, assim como uma sensibilidade (Gy) semelhante de uma cmara de ionizao, tornando-o adequado para braquiterapia de HDR (tratamento que envolve altos gradientes de dose). Complementarmente, a sua grande versatilidade e simples utilizao possibilita a sua aplicao prtica em outras modalidades radioteraputicas.
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Ao longo deste trabalho apresentada a caracterizao optoelectrnica de uma estrutura semicondutora empilhada de fotododos PIN (Positive-Intrinsic-Negative), baseados em silcio amorfo hidrogenado (a-Si:H - Hydrogenated Amorphous Silicon) e siliceto de carbono amorfo hi-drogenado (a-SiC:H - Hydrogenated Amorphous Silicon Carbide), em que ambos funcionam como filtros pticos na zona visvel do espectro electromagntico e cuja sensibilidade espectral na regio do visvel modulada pelo sinal de tenso elctrico aplicado e pela presena de polarizao ptica adicional (radiao de fundo). Pretende-se utilizar a caracterstica de sensor de cor destes dispositivos semicondutores para realizar a demultiplexagem de sinais pticos e desenvolver um algoritmo que permita fazer o reco-nhecimento autnomo do sinal transmitido em cada canal, tendo em vista a utilizao de vrios ca-nais para a transmisso de sinais a curta distncia. A transmisso destes sinais dever ser suportada no meio de transmisso fibra ptica, que constituir uma importante mais-valia na optimizao do sistema WDM (Wavelength Division Mul-tiplexing), permitindo optimizar a transmisso de sinais. Pelas suas capacidades intrnsecas, as fi-bras pticas de plástico (POF - Plastic Optical Fibers) so uma soluo adequada para a transmis-so de sinais no domnio visvel do espectro electromagntico a curtas distncias. Foi realizada uma sucinta caracterizao optoelectrnica da estrutura semicondutora sob diferentes condies de iluminao, variando o comprimento de onda e a iluminao de fundo que influencia a resposta espectral do dispositivo semicondutor, variando as cores dos fundos inciden-tes, variando o lado incidente do fundo sobre a estrutura semicondutora, variando a intensidade des-ses mesmos fundos incidentes e tambm variando a frequncia do sinal de dados. Para a transmisso dos sinais de dados foram utilizados trs dispositivos LED (Light-Emitting Diode) com as cores vermelho (626nm), verde (525nm) e azul (470nm) a emitir os respec-tivos sinais de dados sobre a estrutura semicondutora e onde foram aplicadas diversas configuraes de radiao de fundo incidente, variando as cores dos fundos incidentes, variando o lado incidente do fundo sobre a estrutura semicondutora e variando tambm a intensidade desses mesmos fundos incidentes. Com base nos resultados obtidos ao longo deste trabalho, foi possvel aferir sobre a influn-cia da presena da radiao de fundo aplicada ao dispositivo, usando diferentes sequncias de dados transmitidos nos vrios canais. Sob polarizao inversa, e com a aplicao de um fundo incidente no lado frontal da estrutura semicondutora os valores de fotocorrente gerada so amplificados face aos valores no escuro, sendo que os valores mais altos foram encontrados com a aplicao do fundo de cor violeta, contribuindo para tal, o facto do sinal do canal vermelho e canal verde serem bastan-te amplificados com a aplicao deste fundo. Por outro lado, com a aplicao dos fundos incidentes no lado posterior da estrutura semi-condutora, o sinal gerado no amplificado com nenhuma cor, no entanto, a aplicao do fundo de cor azul proporciona a distino do sinal proveniente do canal azul e do canal vermelho, sendo que quando est presente um sinal do canal vermelho, o sinal fortemente atenuado e com a presena do sinal do canal azul o sinal gerado aproxima-se mais do valor de fotocorrente gerada com a estru-tura no escuro. O algoritmo implementado ao longo deste trabalho, permite efectuar o reconhecimento au-tnomo da informao transmitida por cada canal atravs da leitura do sinal da fotocorrente forne-cida pelo dispositivo quando sujeito a uma radiao de fundo incidente violeta no lado frontal e uma radiao de fundo incidente azul no lado posterior. Este algoritmo para a descodificao dos sinais WDM utiliza uma aplicao grfica desenvolvida em Matlab que com base em clculos e compara-es de sinal permite determinar a sequncia de sinal dos trs canais pticos incidentes. O trabalho proposto nesta tese um mdulo que se enquadra no desenvolvimento de um sistema integrado de comunicao ptica a curta distncia, que tem sido alvo de estudo e que resulta das concluses de trabalhos anteriores, em que este dispositivo e outros de configurao idntica foram analisados, de forma a explorar a sua utilizao na implementao da tecnologia WDM den-tro do domnio do espectro visvel e utilizando as POF como meio de transmisso.
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Trabalho Final de Mestrado para obteno do grau de Mestre em Engenharia de Electrnica e Telecomunicaes
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O objetivo deste projeto implementar e explorar um sistema de espectroscopia ótica de emisso para monitorizar e tentar correlacionar os espectros ticos de emisso da descarga produzida por mais que um ctodo com a composio de filmes finos com gradiente em profundidade obtidos por co-deposio utilizando dois ctodos magnetro. O projeto foi desenvolvido Laboratrio de Plasmas e Aplicaes da Linha 2/CEFITEC. Numa primeira fase reativou-se o sistema de deposio de filmes binrios (SIDEBI) e um dos ctodos magnetro, para funcionar no modo de obteno de filmes em codeposio com dois ctodos. O sistema foi reconfigurado, testado, detetando e corrigindo anomalias de funcionamento. Na segunda fase do projeto instalou-se o acoplamento da fibra ótica a cmara de vcuo. Para a aquisio dos espectros, adaptou-se um programa em LabView 13.0 de controlo simultneo das fontes de tenso j existente, para que este possa controlar o espectrmetro tico AvaSpec-3648-USB2 da Avantes e adquirir os espectros ticos de emisso da descarga obtida pelos ctodos. Na fase final dos trabalhos produziram-se filmes com gradiente de composio em profundidade e analisaram-se os espectros ticos obtidos em cada etapa da deposio para definir as linhas espectrais a serem monitorizadas e a sua relao com as taxas de deposio estimadas de cada metal. A composio dos filmes foi posteriormente analisada por RBS e os seus resultados comparados com os estimados a partir das curvas de calibrao da potncia da descarga em funo das taxas de deposio dos materiais. O captulo 1 apresenta uma introduo aos temas das descargas luminescentes anmalas, deposio catdica e espectroscopia ótica de emisso. No captulo 2 so apresentados os diversos sistemas utilizados na realizao do trabalho experimental. Numa primeira fase apresenta-se o sistema de deposio de filmes por pulverizao catdica. Numa segunda fase so descritas as modificaes efetuadas a este sistema de deposio necessrias para a implementao de um sistema de espectroscopia ótica de emisso. tambm aqui descrito mtodo de implementao deste sistema de espectroscopia e a sua constituio. O captulo 3 descreve o mtodo abordado para tratamento dos espectros de emisso obtidos nas descargas, e so apresentados os resultados obtidos e a respetiva anlise. No captulo 4 so apresentadas as concluses referentes ao trabalho realizado.
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The main purpose of this dissertation, consists of the study and analysis of the PBG (Photonic Band Gap )..tecnology incorporated in optical fiber structures. So, we'l1 present a complete PBG structure theory, and folowing this, we'l1 present also a chapter for convencional optical fiber, due to the need to construct the base theory of them, and latter a more complete work about photonic crystal fiber. Finaly, we'l1 show the results of the signals , dispersion, and obtained curves under the right dimensions according to the required signals, for convencional optical and photonic crystal fiber. Knowing that PBG crystals with low losses act as perfect mirrors for forbidden frequences and knowing that the persence of structures of PBG as substrates, brings some desirable characteristics such as spontaneous emition supression and superficial waves. We' 11 show according to these characteristics its applications in telecomunication. Therefore, the enphasis of this work is to show that the optical fibers are the only practible thing to integrate the enormous quantity of data and video at intemet' s market, developing, manipulating, changing, and multiplexing the optical fibers chanels in an area where we expect that the photonic crystals has an important hole, since the photonic crystals can be projected and made to avoid losses in the bands of certain wavelength which permits the increase in efficiency ofthe optical components projected with crystals. A sequence of this work would be the utilisation of the PBG structures in the new system of optical network without fiber developed by Bell laboratories of the lucent tecnology, last year using light rays for transmiting information through the air. The new system of optical networks without fiber will permit sending the data of 15 cd-rooms in less then one second, what represents 65 times more information than those transmitted through the actual radio frequences
