Estudio y simulación de un sistema sensor distribuido de temperatura basado en la técnica OFDR

Abstract

RESUMEN: En plena era de la información, pocas personas quedarán que no hayan oído hablar de la fibra óptica, puesto que es el medio más puntero en el envío de ésta. Tantas personas utilizándola continuamente han implicado que se hayan hecho númerosos estudios para explotar todas sus características. En este punto es donde se han encontrado otras utilidades, en este trabajo en concreto voy a hablar de su uso para medir la temperatura. Concretamente me centraré en los sistemas sensores distribuidos de temperatura aprovechando el efecto óptico no lineal de Raman en zonas donde se requiere gran resolución espacial. Especial hincapié haré en la técnica del OFDR, es decir, en este caso para obtener una medida distribuida de la temperatura haremos uso de la reflectometría óptica en el dominio de la frecuencia. De los sensores distribuidos de temperatura basados en la técnica OFDR explicaré sus principales características, así como ventajas y desventajas con respecto a la técnica OTDR que se realiza en el dominio del tiempo. También simularé su funcionamiento utilizando scripts de Matlab y haré un estudio del coste económico que supondría un sistema de estas características. Finalmente, presentaré un breve resumen de las conclusiones obtenidas y de las posibilidades de futuro de esta técnica.

ABSTRACT: Nowadays, it is not a secret that information is one of the most important value. For this reason, there are very few people who have not heard about optical fiber because it is the best way to send information. Therefore, there are a lot of studies to know all its features. At this point, is when various utilities have been found. In this assignment, I will specifically describe its use to measure temperature. Specifically, I will focus on temperature sensing taking advantage of Raman dispersion in areas where it is necessary to use low spatial resolutions. Moreover, I will place special emphasis on OFDR technique, that is, in this case to obtain a distributed temperature measurement I will use optical reflectometry in the frequency domain. About distributed temperature sensors based on OFDR technique I will explain its main characteristics, advantages and disadvantages respect to OTDR technique that is performed in the time domain. Also, I will simulate its operation using Matlab scripts. Besides, I will study the economic cost of a system with these characteristics. Finally, I will do a brief summary of the conclusions obtained and the future possibilities of this technique.