Processo automatizado de fabricação de preformas aplicado a fibras opticas mantenedoras de polarização para sensores fotonicos
Eric Fujiwara
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP F955p
[Automated preform fabrication method applied to polarization-maintaining fibers for photonic sensors]
Campinas, SP : [s.n.], 2009.
117 p. : il.
Orientador: Carlos Kenichi Suzuki
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Resumo: Fibras ópticas mantedoras de polarização (PMF) permitem preservar o estado de polarização da luz através de uma elevada birrefringência, induzida, por exemplo, com a nãocircularidade do núcleo, e são utilizadas em sistemas ópticos coerentes e na fabricação de sensores, lasers e giroscópios...
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Resumo: Fibras ópticas mantedoras de polarização (PMF) permitem preservar o estado de polarização da luz através de uma elevada birrefringência, induzida, por exemplo, com a nãocircularidade do núcleo, e são utilizadas em sistemas ópticos coerentes e na fabricação de sensores, lasers e giroscópios ópticos. Entretanto, os métodos de produção de preformas para PMF demandam etapas adicionais de processamento e elevado custo. Assim, foi desenvolvido um processo automatizado, baseado na plataforma LabVIEW, para produção de preformas nãocirculares pelo método VAD, através da variação da velocidade de rotação da preforma entre valores máximo e mínimo, durante a etapa de deposição. O método foi também simulado através de um modelo matemático, possibilitando o estudo do efeito das variáveis de processo, como a velocidade máxima de rotação e tempo de "delay", na geometria final da preforma. Foram produzidas preformas soot de diferentes secções transversais, como geometrias elípticas com razão de diâmetros de até 1,59, bem como preformas triangulares e quadrangulares, de sorte que a não-circularidade se manteve mesmo após a consolidação. Dessa forma, a metodologia apresentada permite produzir preformas não-circulares com custos acessíveis e sem agregar etapas adicionais aos processos convencionais de fabricação, abrindo fronteiras para o desenvolvimento de novos produtos para a área de tecnologia de fibras ópticas especiais, e sensores fotônicos no país.
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Abstract: Polarization-maintaining fibers (PMF) preserve the state of light polarization due to a high birefringence index, induced by the non-circularity of fiber core. These fibers are necessary on the implementation of coherent optical systems, sensors, lasers and fiber gyroscopes. However, the...
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Abstract: Polarization-maintaining fibers (PMF) preserve the state of light polarization due to a high birefringence index, induced by the non-circularity of fiber core. These fibers are necessary on the implementation of coherent optical systems, sensors, lasers and fiber gyroscopes. However, the PMF preform fabrication methods demand additional stages of processing, increasing the manufacturing costs. Concerning these problems, an automated methodology for non-circular preform fabrication based on LabVIEW platform was developed, based on controlling the rotation velocity between maximum and minimum values during the deposition stage of VAD method. Moreover, focusing the study of the process variables effect, like the maximum velocity and delay time, on the preform geometry, the methodology was also simulated by using a mathematical model. Soot preforms were produced according to different cross sections, resulting in elliptical geometries with diameters proportion of 1,59, as well triangular and square shaped preforms, and the geometries were preserved even after the consolidation. Results show that presented methodology allows producing non-circularly shaped preforms with low costs, and without demanding the accomplishment of additional stages on conventional process, assisting the development of new products for the optical fiber technology and photonic devices scenario.
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