Contribuciones basadas en la dispersión estimulada de Brillouin en fibras ópticas para sensores distribuidos y láseres

Abstract

RESUMEN: Este trabajo doctoral trata sobre el scattering Brillouin en fibras ópticas, así como su aplicación al campo de los sensores. Se han desarrollado sistemas sensores basados en la amplificación (o el agotamiento) de una señal por efecto del scattering Brillouin a lo largo de una fibra óptica que actúa como transductor para detectar cambios de temperatura o elongación en la misma. Cabe destacar un sistema desarrollado para la detección remota, capaz de interrogar simultáneamente dos sensores situados a 155 km de la unidad optoelectrónica, lo que supuso, en el momento de su publicación, la mayor distancia de interrogación alcanzada a nivel mundial. También se han desarrollado un sistema de detección remota cuasi-distribuida a media distancia (decenas de km) y un sistema sensor basado en un láser auto-inducido. Asimismo, se ha optimizado un sistema BOTDA simplificado, y una red de sensores BOTDA.

ABSTRACT: This thesis work is based on Brillouin scattering in optical fibers and its applications to the sensing domain. Sensing systems based on the amplification (or depletion) of a signal by means of Brillouin scattering along an optical fiber have been developed. In such systems the optical fiber acts as a transducer for measuring temperature or strain changes. A system for remote sensing, capable to interrogate simultaneously two sensors placed 155 km away from the optoelectronic unit, has been developed, being the longest distance achieved for the simultaneous interrogation of two sensors at the moment of its publication. A quasi-distributed medium range sensing system has also been developed as well as a Brillouin self-seeded laser based sensor system. The optimization of a simplified BOTDA sensor and proof-of-concept experiments of a BOTDA sensor network has also been carried out during this thesis work.