UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PALERMO
FACOLTÀ DI INGEGNERIA
CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI
Studente:
PAOLO MANARA
ANNO ACCADEMICO 2007-2008
FIBER BRAGG GRATING
λBRAGG = 2 neff Λ
Riflettività:
R(k,L)
[dB]
Applicazione e vantaggi
Principali applicazioni dei sensori di livello del liquido FBG:
• Sistemi di immagazzinamento di carburante
• Processi chimici
• Impianti petroliferi
Principali vantaggi:
•
•
•
•
•
Materiale dielettrico
Anti-erosivi
Immune alle interferenze elettromagnetiche
Alta sensibilità
Installazione a grande distanza
Principio di Funzionamento
Si sfruttano le variazioni della λBRAGG:
λBRAGG = 2 neff Λ
Dipende dalla
temperatura
o da stressesterno
meccanici
Indipendente dall’indice
di rifrazione
dell’ambiente
INCISIONE DEL CLADDING DELL’FBG
VARIAZIONE neff
VARIAZIONE λbragg
Schema di funzionamento
Lunghezza FBG:
L = 24mm
Indice di rifrazione
liquido:
n = 1,428
Sorgente EELED
(edge-emitting LED)
a) Omogiunzione
b) Doppia Eterogiunzione
AlGaAs
Eg = 1,95 eV
GaAs
Eg = 1,43 eV
Si sfrutta la proprietà guidante
della doppia eterostruttura
Analisi spettro segnale trasmesso
Valore minimo di trasmissione FBG:
tmin = 1 – tanh2(kL)
Valore minimo sotto l’influenza dell’aria e del liquido:
taria (l,L) = 1 – tanh2 k(l/L)
tliquido (l,L) = 1 – tanh2 k[(L-l)/L]
Dove l è la lunghezza dell’FBG immerso nel liquido (0 < l < L)
Analisi spettro segnale trasmesso
Interpretazione dei dati
Raddoppio della sensibilità
Sensibilità:
2,56 dB/mm
Accorgimenti
 Influenza della temperatura
 Indice di rifrazione del liquido
 Altre applicazioni