Implementación de un interferómetro Mach-Zender recubierto de aluminio como sensor de temperatura

Abstract

Uno de los parámetros más comunes en los procesos industriales es la temperatura. Existen muchas formas comerciales de medirla y muchos dispositivos con diferentes características que se acoplan a las necesidades particulares de cada proceso. Una de las ramas de investigación en esta área es la de sensores de fibra óptica, ya que, estos presentan ventajas como que son a prueba de explosiones, no dependen de electricidad, por lo que son inmunes a interferencia electromagnética. Además, algunas configuraciones, no requieren contacto y son implementables para aplicaciones distribuidas. El fenómeno de interferometría, se logra haciendo coincidir dos haces coherentes entre sí, que viajan por distintos caminos ópticos. ´Este es uno de los más utilizados en el sensado por medio de fibra óptica, ya que permite relacionar el índice de refracción del medio por el que viaja la luz, directamente con la fase del haz. A su vez, el índice de refracción es un parámetro dependiente de diversas variables físicas, así que, de esta forma, dichas variables modulan la señal de luz. Uno de los métodos ma´s comunes para utilizar este fenómeno, es mediante la implementación de interferómetros intermodales tipo Mach-Zehnder (MZI). Aquí el objetivo es excitar los modos en el revestimiento de una sección de fibra óptica, para luego recombinar estos modos con el modo fundamental del núcleo. La diferencia de camino óptico en este caso se debe a la diferencia que existe entre el índice de refracción del núcleo y el revestimiento. Se han reportado diversas técnicas para fabricar estos interferómetros, y se ha demostrados que modificaciones en sus estructuras, como el recubrimiento de materiales, pueden mejorar las características de sensado. Sin embargo, se ha realizado poco trabajo en la medición de temperatura con estos dispositivos recubiertos de materiales conductores.