Implementa el uso de la fibra óptica como sensor y logra medir uno, de manera remota, a 253 kilómetros de distancia

31.03.2015

Mikel Bravo Acha ha centrado su tesis doctoral en las aplicaciones de la fibra óptica como sensor. En el desarrollo de su investigación, llevada a cabo en la Universidad Pública de Navarra, ha medido en laboratorio un sensor colocado en la fibra óptica a 253 kilómetros de distancia. "Lo interesante es que la medición es remota, toda la información llega por la fibra y no necesitamos colocar ningún enchufe que alimente el sensor. Esto sería de gran utilidad para monitorizar, por ejemplo, un oleoducto que transcurra por el desierto, donde no es factible colocar sistemas de alimentación eléctricos para los sensores".

La tesis doctoral lleva por título "Contribution to the development of new photonic systems for fiber optic sensing applications" (contribución al desarrollo de nuevos sistemas fotónicos para aplicaciones de sensores de fibra óptica). Ha sido dirigida por el catedrático de tecnología electrónica, Manuel López-Amo Sainz, del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la UPNA, y ha obtenido la calificación de sobresaliente cum laude.

La tecnología de fibra óptica ha revolucionado en las últimas décadas las telecomunicaciones, gracias a las prometedoras características de transmisión de la luz en este medio. Poco después de su desarrollo, los investigadores observaron que existían variaciones de la propagación de la luz respecto a diferentes magnitudes físicas y bioquímicas, lo que mostró un gran potencial para utilizar la fibra óptica como sensor. En este aspecto se ha centrado la tesis doctoral de Mikel Bravo, ya que en la fibra se pueden embeber sensores compactos, eléctricamente pasivos y que, salvo excepciones, muestran inmunidad a campos electromagnéticos.

Nuevos sistemas

En la tesis se han desarrollado varias redes de sensores que pueden ser consultadas de manera local y remota, consiguiéndose la mayor distancia a la que un sensor de fibra óptica ha sido monitorizado sin necesidad de amplificación: 253 kilómetros.

Además, se presentan nuevos sensores puntuales, para conseguir sistemas más eficientes, y un dispositivo optoelectrónico, telealimentado y controlado remotamente por la fibra óptica. Según explica el investigador, "en términos sencillos podríamos decir que este dispositivo está basado en una pequeña célula fotovoltaica que recibe remotamente nuestra luz y la convierte en electricidad. Con esto conseguimos electricidad suficiente para alimentar de manera remota esos dispositivos". En el transcurso de la tesis se ha conseguido alimentar este dispositivo hasta a 100 kilómetros de distancia, "que es la mayor distancia a la que un equipo de este tipo ha sido alimentado y controlado".

Por último, se trasladaron los experimentos de laboratorio a un entorno real. Así, se utilizaron sensores de fibra óptica para monitorizar la salud estructural del hormigón y del asfalto. En concreto, se instalaron sensores de deformación y temperatura en una viga de hormigón sobre la que se fue aumentando una carga hasta producir su rotura. "Monitorizamos la información que ofrecían nuestros sensores y, comparándola con la de los sensores eléctricos, comprobamos que los de fibra óptica ofrecían mucha mayor resolución".

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