Taiane Alvarenga Menandro Garcia de Freitas

Desenvolvimento de um Receptor Opto-acústico Baseado em Interferômetro Modalmétrico para Comunicação Digital Ultrassônica

Taiane Alvarenga Menandro Garcia de Freitas, Orientador: Ricardo Marques Ribeiro.

Data: 01/02/2018.

Horário: 10:30h

Lugar: Campus da Praia Vermelha (Engenharia), bloco D, sala 502 (a confirmar), UFF

     O objetivo é desenvolver um receptor opto-acústico original, baseado em um interferômetro multimodal em fibra óptica (dispositivo modalmétrico), destinado à comunicação acústica digital através de meios materiais sólidos.

     Até o momento, duas estruturas básicas do dispositivo modalmétrico foram investigadas. Na primeira, configuração reflexiva, um sinal óptico contínuo (CW) na banca C é conduzido através de uma fibra óptica monomodo (SMF) e acoplado em uma fibra óptica multimodo sensível (s-MMF) de tipicamente 7 cm de comprimento, que encontra-se emendada por fusão à primeira. A luz é refletida pela extremidade clivada da s-MMF e retorna para detecção e análise. A segunda, configuração transmissiva, possui estrutura similar à primeira, entretanto um outro segmento de SMF é emendado ou conectado na s-MMF e, com isso, ao invés do sinal óptico refletir na extremidade, propaga-se através desse último segmento emendado direto para detecção e análise. Nesta configuração, foi também explorado o efeito do desalinhamento angular entre as fibras SMF e s-MMF para o aumento da sensibilidade do dispositivo modalmétrico. Esta segunda configuração, é também conhecida como estrutura SMS (single-mode‒multimode‒ single-mode).

     Para a análise e comparação da sensibilidade do dispositivo modalmétrico, foram então implementadas 7 diferentes estruturas: 3 configurações modalmétricas transmissivas e 3 configurações modalmétricas reflexivas, além de 1 estrutura baseada em grade de Bragg em fibra (FBG). Em todos os testes, foram utilizadas portadoras acústicas em 42,9 kHz.

     O dispositivo modalmétrico em qualquer das configurações testadas, mostrou-se mais sensível acusticamente que o baseado em FBG, e, adicionamente, não necessitou de alinhamento espectral prévio. Observou-se também, que era possível obter um aumento da sensibilidade dos dispositivos modalmétricos quando o comprimento de onda de prova era diminuído de 1551,5 nm para 1525 nm.

     Para dar cumprimento ao objetivo da tese, pretende-se a seguir caracterizar as configurações selecionadas de maior sensibilidade do dispositivo modalmétrico como um detector opto-acústico, substituindo o tradicional transdutor piezoelétrico (de recepção) em uma comunicação ultrassônica digital em 500 kHz através de paredes e tubos metálicos.

Banca de Avaliação:

Professor   Dr.  Ricardo Marques Ribeiro, TET, UFF  (Orientador);
Professor   Dr.  Andres Pablo Lopez Barbero  (UFF)
Professora Dra. Maria Aparecida Goncalves Martinez, (CEFET-RJ)
Professor   Dr.  Luiz Carlos da Silva Nunes, Depto. de Engenharia Mecanica, (UFF)
Professor   Dr.  Marcelo Martins Werneck, PEE, COPPE, UFRJ