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Highly sensitive Liquid-Level sensor based on etched Fiber Bragg Grating

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PALERMO FACOLTÀ DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI. Highly sensitive Liquid-Level sensor based on etched Fiber Bragg Grating. Studente: PAOLO MANARA .

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Highly sensitive Liquid-Level sensor based on etched Fiber Bragg Grating

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Presentation Transcript

  1. UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PALERMO FACOLTÀ DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI Highly sensitive Liquid-Levelsensorbased on etchedFiberBraggGrating Studente: PAOLO MANARA ANNO ACCADEMICO 2007-2008

  2. FIBER BRAGG GRATING λBRAGG = 2 neff Λ Riflettività: R(k,L) [dB]

  3. 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

  4. Principio di Funzionamento Si sfruttano le variazioni della λBRAGG: λBRAGG = 2 neff Λ Dipende dalla temperatura o da stress meccanici Indipendente dall’indice di rifrazione dell’ambiente esterno INCISIONE DEL CLADDING DELL’FBG VARIAZIONE neff VARIAZIONE λbragg

  5. Schema di funzionamento Lunghezza FBG: L = 24mm Indice di rifrazione liquido: n = 1,428

  6. Sorgente EELED (edge-emitting LED) Omogiunzione Doppia Eterogiunzione AlGaAsEg = 1,95 eV GaAsEg = 1,43 eV Si sfrutta la proprietà guidante della doppia eterostruttura

  7. 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)

  8. Analisi spettro segnale trasmesso

  9. Interpretazione dei dati

  10. Raddoppio della sensibilità Sensibilità: 2,56 dB/mm

  11. Accorgimenti • Influenza della temperatura • Indice di rifrazione del liquido • Altre applicazioni

  12. FINE

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