884 resultados para Fibra óptica
Resumo:
O objectivo geral deste trabalho consistiu no desenvolvimento de novos sensores qumicos de fibra óptica (OF) para anlise de compostos orgnicos volteis (VOCs) em ambientes industriais. A componente de deteco dos sensores desenvolvidos constituda por uma pequena seco de fibra óptica revestida com um filme de polmero. A morfologia dos filmes polimricos foi analisada e caracterizada por microscopia electrnica de varrimento (SEM), sendo a espessura dos filmes determinada por espectroscopia de retrodisperso de Rutherford (RBS, acrnimo do ingls Rutherford backscattering spectrometry). O desempenho analtico dos sensores de OF foi avaliado relativamente a diferentes parmetros operacionais, tais como, concentrao da soluo de revestimento, tcnica de deposio do filme polimrico, temperatura da clula de injeco, temperatura de cura do material polimrico, caudal do gs de arraste, comprimento de onda e frequncia de funcionamento do laser, configuraes estruturais da clula de injeco e do tubo analtico. Foram desenvolvidos dois sensores de OF a operar na regio do infravermelho para determinao de diferentes classes de VOCs, nomeadamente hidrocarbonetos aromticos, clorados e alifticos, alm de lcoois. Os sensores de OF desenvolvidos apresentaram adequadas caractersticas analticas em termos de sensibilidade, linearidade, repetitibilidade e reprodutibilidade do sinal analtico, sendo o tempo de resposta de aproximadamente 30 segundos. Foi tambm desenvolvido um sensor de OF para especiao de benzeno, tolueno e o-xileno a operar na regio do visvel (635 - 650 nm), tendo sido aplicado anlise de amostras reais de ar de uma indstria de solventes. Relativamente monitorizao de VOCs em ambientes industriais, foi desenvolvido um sensor de OF para monitorizao in situ e de forma remota (at uma distncia mxima de 60 metros do local de amostragem) de benzeno, tolueno, etilbenzeno, p-xileno, m-xileno e o-xileno (BTEX), utilizando um dodo laser a 1550 nm. O desempenho analtico do sensor desenvolvido foi comparado, para a determinao de BTEX, com a cromatografia gasosa acoplada deteco com ionizao de chama (GC-FID). Foram ainda desenvolvidos dois detectores de fibra óptica acoplados a um cromatgrafo de gs para especiao de lcoois e hidrocarbonetos aromticos. A metodologia desenvolvida baseada em cromatografia gasosa acoplada a um detector de fibra óptica (GC-OF) foi aplicada anlise de amostras reais de ar de uma indstria de solventes, comparando os respectivos resultados com os obtidos por GC-FID. Por fim foi efectuado um estudo visando a obteno de um modelo geral para a resposta analtica dos sensores de fibra óptica desenvolvidos.
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Dissertao apresentada para cumprimento dos requisitos necessrios obteno do grau de Mestre em Gesto do Territrio variante de Sistemas de Informao Geogrfica e Deteco Remota
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Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniera con Especialidad en Telecomunicaciones) UANL, 2001.
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Tesis (Doctor en Ingeniera Fsica Industrial) UANL, 2011.
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Tesis (Doctor en Ingeniera en Fsica Industrial) UANL, 2014.
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El Grup de Visi per Computador i Robtica (VICOROB) del departament d'Electrnica, Informtica i Automtica de la Universitat de Girona investiga en el camp de la robtica submarina. Al CIRS (Centre dInvestigaci en Robtica Submarina), laboratori que forma part del grup VICOROB, el robot submar Ictineu s la principal eina utilitzada per a desenvolupar els projectes de recerca. Recentment, el CIRS ha adquirit un nou sistema de sensors d' orientaci basat en una unitat inercial i un giroscopi de fibra ptica. Aquest projecte pretn realitzar un estudi d' aquests dispositius i integrar-los al robot Ictineu. D' altra banda, aprofitant les caracterstiques daquests sensors giroscopics i les mesures d' un sonar ja integrat al robot, es vol desenvolupar un sistema de localitzaci capa de determinar la posici del robot en el pla horitzontal de la piscina en temps real
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Esta tese dedicada s redes de perodo longo, LPGs, em fibra óptica, escritas por exposio a radiao ultravioleta (UV) ou por exposio a descargas elctricas, e s suas aplicaes em comunicaes ópticas e em sistemas sensores. Numa primeira fase estudaram-se os aspectos tericos fundamentais para a compreenso das LPG, nomeadamente os dois modelos matemticos propostos na literatura, para a transmisso espectral de uma LPG, o modelo de duas camadas e o modelo de trs camadas. Em seguida, estudou-se o deslocamento do comprimento de onda ressonante perante mudanas de parmetros externos. Aqui, verificou-se que para variaes da temperatura no exterior da LPG, o deslocamento do comprimento de onda ressonante linear. Por outro lado, para variaes de ndice de refraco exterior, verificou-se que medida que o ndice exterior se aproxima dos valores do ndice de refraco da bainha, o comprimento de onda ressonante tende para valores mais baixos. Por ltimo, realizou-se um estudo da transmisso espectral de duas aplicaes que envolvem LPGs, nomeadamente dois tipos de interfermetros e filtros pticos. Numa segunda fase, foi desenvolvida uma ferramenta de simulao destes modelos, que permitia no s a obteno dos espectros de transmisso das LPGs mas tambm a obteno das curvas de phase matching em funo do perodo da rede e do comprimento de onda ressonante. A aplicao permitia tambm a obteno das curvas do deslocamento do comprimento de onda ressonante, perante variaes do ndice de refraco exterior ou da temperatura. Para alm disso, essa ferramenta realiza a simulao dos espectros de transmisso de filtros pticos e de interfermetros de Michelson e de Mach-Zehnder construdos com base em LPGs. A ltima fase do trabalho, a componente laboratorial, foi realizada na Unidade de Optoelectrnica e Sistemas Electrnicos do INESC Porto, onde foram construdos e testados os dispositivos estudados anteriormente, com o intuito de validar a aplicao desenvolvida. A ferramenta de simulao demonstrou ser capaz de simular de forma adequada os diversos aspectos do comportamento das LPGs que foram estudados. A comparao dos resultados obtidos permitiu concluir que o modelo mais correcto para o estudo das LPGs o modelo de trs camadas, o que est de acordo com o esperado.
Resumo:
Fruto da crescente preocupao face bioacumulao e bioconcentrao de poluentes e conscientizao dos efeitos do aquecimento global, nos ltimos anos tm sido adoptadas inmeras aces e medidas que visam o controlo de parmetros indicadores da qualidade do meio, a deteco de substncias potencialmente perigosas e a promoo/utilizao de energias alternativas no poluentes. Neste mbito, a monitorizao em tempo real revela-se fundamental para a anlise contnua do equilbrio dos ecossistemas. Neste contexto, os sensores de fibra óptica, mais concretamente os sensores qumicos em fibra óptica possuem um conjunto de caractersticas, como por exemplo a miniaturizao, baixo custo, versatilidade, biocompatibilidade, capacidade de monitorizao remota, que representam uma alternativa tecnolgica e economicamente vivel. Por outro lado, a utilizao de redes de difraco em sensores de fibra óptica, em adio uma mais-valia para este tipo de sistemas, as redes de perodo longo pela sua sensibilidade intrnseca ao ndice de refraco, e as redes de Bragg pela sua facilidade de interrogao e facilidade de multiplexagem. A presente dissertao tem por objectivo o estudo, desenvolvimento e anlise de sensores em fibra óptica para monitorizao de espaos ambientais. O presente documento encontra-se organizado em cinco captulos. O captulo 1 faz um enquadramento dos sensores de fibra óptica para monitorizao ambiental dando relevo aos sensores qumicos em fibra óptica. No captulo 2 expe-se o conjunto de conceitos necessrios para a compreenso do trabalho. A comear pelas redes de difraco em fibra óptica e a suas potencialidades como elementos sensores. Algumas configuraes foram detalhadas assim como alguns princpios para interrogao das mesmas. A medio multi-parmetro e o fabrico de membranas de sensibilidade selectiva so tambm abordados. O Capitulo 3 refere a primeira configurao desenvolvida, trata-se de um sensor interferomtrico baseado numa cavidade Fabry-Prot, constitudo por uma rede de Bragg e a reflectividade da ponta da fibra. O objectivo do sensor a monitorizao do cido actico e outras espcies carboxlicas em bioreactores. Para tornar a configurao sensvel ao cido foi aplicado um revestimento de Silane-PVP extremidade da fibra. A configurao sensora demonstrada aufere de caractersticas favorveis, como excelente resoluo, resposta linear, no utilizao de indicadores, leitura em reflexo e o facto de operar na janela espectral das telecomunicaes. O Captulo 4 apresenta a segunda configurao desenvolvida que tem por objectivo a medio simultnea de salinidade e temperatura. A medio de salinidade baseada no ndice de refraco. Trata-se de um sensor de intensidade auto-referenciado, baseado em trs redes de difraco. Uma rede de perodo longo sensvel ao ndice de refraco e temperatura e duas redes de Bragg, para interrogao da da rede de perodo longo e compensao de temperatura. Para discriminao dos parmetros de interesse foi utilizado o mtodo matricial. A configurao exposta exibe caractersticas favorveis, como excelente resoluo, resposta linear, discriminao de ndice de refraco e temperatura, leitura em reflexo e o facto de operar na janela espectral das telecomunicaes. O Capitulo 5 contm as concluses e comentrios finais ao trabalho. No final da tese seguem-se os anexos, onde se encontram as publicaes e comunicaes resultantes do trabalho realizado.
Resumo:
Dada a necessidade de obtermos sistemas monitorizados com elevada preciso, de grande durabilidade e resistentes s condies atmosfricas, surgiu a possibilidade de aplicao das fibras ópticas como sensores para monitorizao de presso. Nesse contexto, as fibras hetero-core (fibra óptica composta por uma fibra multimodo entre duas fibras ópticas monomodo) e a utilizao de lentes GRIN (GRaded INdex) em conjunto com superfcies reflectoras permitem a determinao da presso e so objecto de estudo desta dissertao. Em termos de aplicao, o objectivo principal desta tese de mestrado foi de proporcionar o projecto e desenvolvimentos da medida de presso em 48 pontos para um tanque de estudo dos fenmenos de percolao da gua nos solos e que pertencente Seco de Geotecnia do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Inicialmente, foi caracterizado um sistema contendo uma fibra hetero-core qual foi aplicada uma curvatura, com auxlio de uma carruagem micromtrica. Este sistema permitiu a simulao do mesmo efeito de aplicao de presso fibra hetero-core. Na configurao seguinte, usou-se um OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) para visualizao e registo das perdas encontradas durante o processo de dobrar e esticar da fibra hetero-core. Ao longo deste registo, vrias configuraes foram testadas at ser encontrada a cabea sensora com melhor comportamento para monitorizar a presso. A multiplexagem foi conseguida ao colocar dois sensores em srie, sendo cada um deles constitudo por uma fibra hetero-core colocada no fundo de um tubo de gua disposto verticalmente. Com a adio da gua no tubo de gua, a curvatura na fibra hetero-core aumentava, notando-se claramente que as perdas tambm subiam. Os resultados obtidos nesta configurao foram bastante satisfatrios permitindo a independncia entre os dois sensores dispostos em srie. Posteriormente, foi testada uma nova configurao sensora, o sensor de fibra óptica para monitorizao de presso foi construdo com recurso a uma lente GRIN e uma superfcie reflectora. Esta lente, disposta diante de um espelho, permitiu emitir e captar luz de um determinado comprimento de onda devido reflexo do sinal luminoso no espelho. Com sucessivos incrementos, afastou-se e aproximou-se a lente ao espelho, registando-se e observando-se as perdas de potncia obtidas com auxlio do OTDR. Tambm para esta configurao foi testada a multiplexagem de vrios sensores, tendo sido utilizadas as seguintes opes: um acoplador de 2:1; um acoplador 4:1 e um comutador ptico. Verificou-se que a utilizao de um comutador ptico o melhor caso para a monitorizao de presso de mltiplos sensores. A multiplexagem com recurso ao comutador foi possvel, uma vez que permitia a medio independente de cada sensor de presso num determinado tempo. Com este resultado, possvel monitorizar 48 sensores com recurso ao OTDR, multiplexados temporalmente. Toda esta implementao prtica da dissertao foi realizada nas instalaes da Unidade de Optoelectrnica e Sistemas Electrnicos no INESC Porto, onde foram caracterizados e estudados sensores com diferentes caractersticas que podero ser lidas neste documento. A componente terica foi efectuada na Universidade da Madeira.
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Nowadays, optic fiber is one of the most used communication methods, mainly due to the fact that the data transmission rates of those systems exceed all of the other means of digital communication. Despite the great advantage, there are problems that prevent full utilization of the optical channel: by increasing the transmission speed and the distances involved, the data is subjected to non-linear inter symbolic interference caused by the dispersion phenomena in the fiber. Adaptive equalizers can be used to solve this problem, they compensate non-ideal responses of the channel in order to restore the signal that was transmitted. This work proposes an equalizer based on artificial neural networks and evaluates its performance in optical communication systems. The proposal is validated through a simulated optic channel and the comparison with other adaptive equalization techniques
Resumo:
Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior (CAPES)
Resumo:
As fibras ópticas so utilizadas em diferentes reas e nas mais variadas aplicaes. Na Engenharia Civil comearam a ser utilizadas no monitoramento de estruturas como alternativa de substituio dos tradicionais sensores eltricos. Este trabalho tem como objetivo estudar a aplicao e viabilidade dos sensores a base de fibra óptica no monitoramento de grandes estruturas da engenharia civil. Para avaliao dos resultados, foram realizados trs diferentes tipos de testes experimentais onde corpos-de-prova foram instrumentados com extensmetros eltricos e pticos. O primeiro tipo de teste correspondeu a ensaios de trao simples em barras de ao com carregamento monotnico at o rompimento de barras de ao. No segundo tipo de teste foi estudada a automao de um medidor triortogonal de junta que um instrumento tipicamente utilizado para a instrumentao de barragens de concreto. Finalmente o ltimo tipo de testes foi constitudo por ensaios de cilindros de concreto compresso para a determinao do mdulo de elasticidade. Com relao utilizao dos sensores pticos, durante a realizao dos testes surgiram muitos problemas relacionados com a unidade óptica de aquisio de dados sendo necessria a utilizao de trs diferentes modelos de unidade de aquisio para a concluso dos testes. No que se refere exatido dos resultados, observou-se que os resultados apresentados pelos sensores pticos foram compatveis com os resultados dos sensores eltricos. Entretanto, quando os sensores pticos foram solicitados por grandes deformaes implicaram em perda de sinal devido interrupo do fluxo de luz, inabilitando o sensor para leituras.
Resumo:
Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior (CAPES)
Resumo:
The evolution in telecommunications with the extensive use of optical fiber following the technological expansion and data transmission demand becomes a necessity today. In this paper a literature review with technical concepts, feasibility of projects and applications in data collection with comparisons and highlights of the current situation of this advance is presented. The benefits of using optical fiber and the advantages of FTTH architecture are identified, as well as concrete and devised projects that make this theme reality and future prospects in the continuity of speed increase and allowed broadcasts growth
Resumo:
The evolution in telecommunications with the extensive use of optical fiber following the technological expansion and data transmission demand becomes a necessity today. In this paper a literature review with technical concepts, feasibility of projects and applications in data collection with comparisons and highlights of the current situation of this advance is presented. The benefits of using optical fiber and the advantages of FTTH architecture are identified, as well as concrete and devised projects that make this theme reality and future prospects in the continuity of speed increase and allowed broadcasts growth
