Sensores Fotónicos Avanzados
LIDERA: Miguel González Herráez, GRIFO-UAH
PARTICIPANTES:
Grupos: GRIFO-UAH, GDAF-UC3M, DM-CSIC
Grupos asociados: Universidad pública de Navarra, Universidad de Cantabria y Universidad Miguel Hernández de
Elche (IBMyC, Instituto de biología Molecular y Celular), UPV/EHU e INESC-Porto.
Laboratorios: Laboratorio I y II.
Empresas/Instituciones: AIRBUS, EADS-CASA, LOGYTEL, ADIF, ICYFSA, FIBERCO, COTRADIS y
LCOE-UPM.
Se pretende desarrollar nuevos sensores fotónicos basados en teconologías de fibra óptica. Los sensores de fibra óptica son insensibles a interferencias electromagnéticas, de peso reducido e intrínsecamente seguros, permitiendo monitorización de parámetros físicos tales como: temperatura, esfuerzo en materiales, nivel de líquido, parámetros eléctricos o concentración de especies químicas, etc. La iniciativa propuesta abarca tanto redes de sensores puntuales, con técnicas específicas de auto-referencia, como sensores distribuidos y cuasi-distribuidos, basados en efectos Brillouin y Raman.
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Actividad 1: Desarrollo de sensores puntuales y redes de sensores.
Se persigue el desarrollo de nuevos sensores de fibra óptica de intensidad y la mejora de las técnicas de
interrogación.
Por un lado, se explorará el desarrollo de nuevos sensores de fibra óptica basados en plasmón superficial detección de especies químicas contaminantes o peligrosas para la salud. Para la mejora de la sensibilidad, se
desarrollarán esquemas de anillos resonantes e interferómetros asistidos por plasmón superficial. Estos desarrollos se compaginarán con las investigaciones en nuevos sensores de fibra óptica de intensidad y técnicas de multiplexación
y autoreferencia con Array Wave Guides (AWG) cíclicos, para la medida remota en entornos críticos tales como medida de nivel en líquidos inflamables, las medidas de impacto en aeronaves y la caracterización de lechos
fluidizados a altas temperaturas. Cabe destacar en esta actividad, el desarrollo de sensores de metano (CH4), hidrógeno (H2), monóxido de carbono
(CO) y dióxido de carbono (CO2), basados en fibras de cristal fotónico.
Actividad 2: Sensores distribuidos y cuasi-distribuidos
Se estudiarán las posibilidades de mejora de los sensores distribuidos Brillouin y Raman en el dominio del tiempo de la frecuencia para su aplicación a grandes infraestructuras o procesos productivos. El consorcio de este proyecto viene manteniendo en este campo una intensa relación con varias empresas radicadas en Madrid. Con ADIF, se colabora actualmente a través de los proyectos del Ministerio de Fomento MIFFO (participan DM-CSIC y GRIFO-UAH en ambos), proyecto orientado a la monitorización de infraestructuras ferroviarias con sensores distribuidos Brillouin y redes Bragg ultradébiles. Con la compañía ICYFSA se colabora en el proyecto MIFFO en uso de redes de Bragg para el sensado distribuido de deformaciones y temperatura en obras civiles. Con la empresa FIBERCO en el asesoramiento en el empleo de los sensores Raman en la fabricación de las aspas de los generadores eólicos. Por último, con COTRADIS y LCOE-UPM, se colabora (a través de varios contratos) para el uso de sensores de fibra óptica en la monitorización de la temperatura en transformadores de alta tensión. Se contempla la posibilidad de transferencia desde la Universidad Pública de Navarra de la tecnología SILAR (successive ionic layer adsorption and reaction) y la evaluación de la puesta a punto de un proceso de crecimiento superficies auto organizadas en fibras ópticas. Asimismo se estudiará la viabilidad e la aplicación del scattering Brillouin como forma de control de la velocidad de la luz en fibras y su aplicación en sensores, RF y comunicaciones ópticas.