Alexander Cascardo Carneiro (DEFESA)

Tese - PPGIO

Candidato: Alexander Cascardo Carneiro

Orientador: Prof. Dr. Andres Pablo Lopez Barbero

Co-orientador: Prof. Dr. Vinicius Nunes Henrique Silva

Tema: NOVO MÉTODO DE DETECÇÃO DA FASE ÓTICA DE INTERFERÔMETROS HOMÓDINOS PASSIVOS PARA A INTERROGAÇÃO DE SENSORES ÓTICOS

Data: 19/12/2019 – 10h

Local: Escola de Engenharia da UFF

Banca: Prof. Dr. Andres Pablo Lopez Barbero (UFF)

Prof. Dr. Vinicius Nunes Henrique Silva (UFF)

Profa. Dra. Maria Aparecida Martinez (CEFET/RJ)

Profa. Dra. Vanessa Przybylski Ribeiro Magri (UFF)

Prof. Dr. Alexandre Bessa dos Santos (UFJF) - Convidado Externo

Profa. Dra. Maria Thereza Rocco (IME) – Suplente

Prof. Dr. Hypolito José Kalinowki (UFF) - Suplente

Link da Tese

Resumo:

Os sensores óticos apresentam diversas vantagens, como imunidade a interferências eletromagnéticas, baixo peso, tamanho compacto e resistividade à corrosão química, além de sua simplicidade e larga faixa dinâmica de operação. Essas características o tornam ideal em aplicações como em sensores de ondas acústicas e de pressão. Dentre as técnicas de interrogação de sensores óticos destacam-se as baseadas no princípio da interferometria por garantirem elevada resolução na detecção da diferença de fase ótica. Nesse aspecto, as técnicas de detecção interferométricas homódinas passivas apresentam algumas vantagens adicionais, como baixa introdução de ruído e simplicidade em sua configuração experimental. Entretanto, os métodos convencionais e os mais recentes utilizam entre três a seis componentes harmônicas para a detecção da diferença de fase ótica. Por conta disso, esses métodos tendem a se tornar mais imprecisos em ambientes cada vez mais ruidosos. Dessa forma, a presente Tese propõe um novo método que utiliza apenas duas componentes harmônicas no cálculo da diferença de fase ótica. Além disso, a sua implementação numérica é simples, pois utiliza um ajuste polinomial de grau 3 para calcular a diferença de fase ótica. Como resultado, o método proposto obteve uma maior precisão em relação aos demais métodos para os casos em que a relação sinal ruído são inferiores a 23 dB. Para a verificação experimental do método, foi utilizada uma configuração baseada em um interferômetro de Mach-Zehnder desbalanceado, a qual garantiu uma faixa dinâmica para a diferença de fase ótica de 8,38 rad a 16,76 rad. É importante ressaltar que esses limites podem ser facilmente estendidos por meio de adaptações no setup ótico e eletrônico em função das características do sinal de excitação. Deve-se observar ainda que o presente método pode ser usado em diferentes aplicações, como em sensores de pressão, vibração, deslocamento etc.