Sistema y método de caracterización distribuida de variaciones de índice de refracción de una fibra óptica.

El grupo de investigación de Ingeniería Fotónica de la Universidad de Alcalá ha desarrollado un método y sistema que permite realizar simultáneamente, medidas distribuidas de deformaciones y temperatura, derivadas de la fuente láser, vibraciones…, en base a un sistema ɸ-OTDR, con limitados elementos y por lo tanto, reduciendo el coste del sistema sensor.

El grupo busca alcanzar acuerdos de licencia con empresas de telecomunicaciones y de sensado y caracterización distribuida de fibras ópticas.

La presente invención  propone un sistema y método de medida distribuida de variaciones locales del índice de refracción entre distintos estados de una fibra óptica, por comparación de perfiles de amplitud de dispersión Rayleigh generados en dos estados distintos de la fibra por sendos pulsos de luz de frecuencia instantánea variable en el tiempo e invariante entre pulsos.

1. El sistema comprende :

• Medios de emisión que generan pulsos ópticos con un mismo perfil de frecuencia instantánea, siendo ésta variable a lo largo de un mismo pulso.
• Medios de recepción que reciben las señales ópticas retrodispersadas, conectados al mismo extremo de la fibra que los medios de emisión (mediante un circulador óptico).
• Medios de detección que miden, al menos, el perfil de amplitud de las señales ópticas retrodispersadas.
• Medios de cómputo que calculan las variaciones locales de índice de refracción ocurridas entre distintos estados de la fibra óptica.

El sistema comprende además medios de ampliación distribuida que amplifican la señal emitida dentro de la fibra óptica, permitiendo caracterizar mayores longitudes de fibra.

2. El método comprende:

• Generar y transmitir las señales ópticas descritas a través de una fibra bajo test.
• Recibir las señales ópticas retrodispersadas generadas en la fibra, en el mismo extremo de la fibra que la transmisión
• Medir los perfiles de amplitud de las señales ópticas retrodispersadas utilizando un fotodetector cuya salida sirva de entrada a un medio de digitalización, como un osciloscopio
• El método puede incluir medir los perfiles de amplitud y frecuencia de la señal óptica pulsda o bien utilizar unos almacenados.
• Calcular las variaciones locales de índice de refracción de la fibra ocurridas entre distintos estados de la fibra.

3. Programa de ordenador que implementa el método descrito, al ejecutarse en un procesador de la señal programable adecuado.

Con el sistema, método y programa de ordenador de la invención, se obtiene una medida de variaciones locales de índice de refracción de la fibra de alta resolución espacial, alta sensibilidad y alta velocidad.

La presente invención cubre la necesidad en el estado del arte de una técnica capaz de medir variaciones del índice de refracción de una fibra en un rango de medida largo y con alta resolución temporal, proporcionando además flexibilidad de resolución espacial y en el rango dinámico de las variaciones del índice, baja complejidad, alta sensibilidad y estabilidad frente a cambios ambientales.

No se ha encontrado nada igual en bases de datos de patentes, ni en bibliografía científica consultada.