Contribution to the development of Rayleigh-based fiber optic systems for sensing applications

Abstract

La tecnología de los sensores de fibra óptica ha experimentado un gran crecimiento desde sus comienzos en la década de 1970, cuando se contempló su utilización para detectar parámetros tanto físicos como químicos. Además, la demonstración del primer láser de fibra en 1961 atrajo una intensa investigación en este tipo de láseres, lo que cambió radicalmente la situación del mercado en el sector del láser industrial y la interrogación de sensores. Debido a esto, en este trabajo se ha llevado a cabo el desarrollo y demonstración experimental de varios sistemas láser de fibra óptica basados en la dispersión Rayleigh, para su posterior utilización en aplicaciones de interrogación de sensores. Se han abordado dos de los principales retos de las redes ópticas de sensores: la multiplexación de sensores en una única red garantizando una buena calidad de señal y la monitorización remota de estos sensores a cientos de kilómetros. La mayoría de los sistemas propuestos se basan en láseres random de fibra, láseres de realimentación distribuida, especialmente adecuados para aplicaciones de larga distancia. Además, se han desarrollado también sistemas de sensores de alta resolución utilizando este tipo de láseres, consiguiendo medidas con resoluciones mejoradas para una variedad de parámetros físicos. Así una parte notable de esta tesis está dedicada al estudio de los láseres random de realimentación distribuida en fibra óptica.