Los científicos aumentan la sensación de temperatura distribuida de alta resolución utilizando fibra óptica de plástico
hace 5 meses
Esta figura muestra el resultado de la sensación de temperatura distribuida utilizando una fibra óptica de plástico de índice graduado (POF). La sensación del diagrama superior se refiere a la estructura del POF, que incluye secciones enfriadas de 7.0 gramos. La gráfica inferior medida con el POF presenta la distribución de cambio de frecuencia Brilloin, indica claramente los cambios de temperatura en el área enfriada. Crédito: Universidad Nacional de Yokohama
Los científicos han desarrollado un nuevo enfoque para aumentar la resolución espacial de la sensación de temperatura distribuida utilizando fibra óptica de plástico (POF). Su trabajo muestra una detección exitosa de los cambios de temperatura a corta distancia, logrando una resolución espacial teórica de aproximadamente 4,8 cm.
Su investigación se publica Tecnología de fibra óptica,
El profesor Yosuke Mizuno de la Universidad Nacional de Yokohama dijo: "Nuestro trabajo aborda los límites de la resolución espacial y aborda un desafío importante en la detección distribuida de fibra óptica".
"Al optimizar las dimensiones de modulación y la longitud de la fibra, hemos desbloqueado nuevas posibilidades para la detección de temperatura de alta resolución, con aplicaciones significativas en áreas como el monitoreo de la salud estructural y el control de procesos industriales".
Los sensores de fibra óptica briloide se usan ampliamente para medir los cambios de estrés y temperatura con fibras ópticas. Sin embargo, obtener una alta resolución espacial está tradicionalmente limitada por las propiedades físicas de la intervención de ruido y las fibras de detección. El nuevo enfoque del equipo tiene propiedades únicas que tienen propiedades únicas, incluida la sensibilidad a la temperatura completa y la baja sensibilidad al estrés, lo que hace que sea ideal para mediciones de temperatura precisas, que tienen propiedades únicas.
Esquema de Bocdr. DAQ: Adquisición de datos, EDFA: Amplificador de fibra dopado con erbio, ESA: analista de espectacorio eléctrico, FG: Generador de funciones, FUT: fibra bajo prueba, PD: fotodater, PSCR: Scrambler de polarización. Crédito: Tecnología de fibra óptica (2025). Doi: 10.1016/j.yofte.2025.104144
Los investigadores mostraron que al reducir la longitud de la fibra en relación con el rango de medición, pueden presionar el ruido y aumentar las dimensiones de la modulación, mejorar la resolución espacial. Este método les permitió detectar una sección enfriada por 7.0 gramos con alta precisión, que demuestra la capacidad de monitorear los cambios de temperatura localizados en las aplicaciones del mundo real.
Los hallazgos del equipo abren nuevas posibilidades para el progreso en tecnologías de detección distribuida. El trabajo futuro medirá otros parámetros físicos, como la presión y la humedad, para aplicar esta técnica, junto con la expansión de la longitud de detección mientras se mantiene una alta resolución espacial. Los investigadores tienen como objetivo refinar el sistema para uso práctico en aplicaciones importantes, incluido el monitoreo de infraestructura y el diagnóstico industrial.
"Este éxito representa un avance importante en la tecnología de detección de fibra óptica", dijo el profesor Mizuno. "Estamos entusiasmados de refinar este enfoque y descubrir la capacidad de resolver los desafíos del mundo real".
El equipo de investigación incluye ingeniería, Universidad Nacional de Yokohama y Keta Kikuchi, Show Tsurgai y Heyong Lee de la Escuela de Graduados de Ingeniería y Ciencias, Siga Ochi y Yosuke Mizuno del Instituto de la Facultad de Shibora.
Más información:
Seiga Ochi et al, sensación de temperatura distribuida de alta resolución con fibras ópticas de polímero usando reflector de dominio óptico de correlación de Brillouin, Tecnología de fibra óptica (2025). Doi: 10.1016/j.yofte.2025.104144
Citación: Los científicos aumentan la sensación de temperatura de alta resolución utilizando fibras ópticas de plástico (2025, 5 de febrero).
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