Diseño, implementación y caracterización de un sensor de corriente basado en una fibra óptica con un FBG recubierta por un material magnetoestrictivo

Abstract

[ES] Se diseñará, fabricará y caracterizará un sensor de corriente basado en una fibra óptica con un FBG recubierto de un material magnetoestrictivo. Se dispondrán de las FBG fabricadas por Photonics Research Labs (PRL) . El proyecto consistirá en la cobertura de la FBG con un material magnetoestrictivo. Para ello, en primer lugar, se realizará una deposición de Titanio mediante sputtering utilizando los servicios del Servicio de Microscopía Electrónica de la UPV. Una vez depositada una capa de Titanio sobre el vidrio, se realizará un proceso de electrodeposición de Níquel, con objeto de cubrir la FBG con el material magnetoestrictivo. Para ello, habrá de documentarse sobre los electrolitos adecuados para electrodepositar Níquel y montar el setup para la electrodeposición, así como hacer las pruebas necesarias para conseguir una deposición uniforme y con un espesor de unas 100m. A continuación, se caracterizará el sensor midiendo el desplazamiento de la longitud de onda reflejada por la FBG en función de la corriente, y para diferentes frecuencias. Para ello, se aplicará una corriente al Níquel electrodepositado, provocando esta corriente una variación de la longitud de la FBG debido a la magnetoestricción negativa del Níquel. Para ello, el alumno tendrá que aprender a manejar el interrogador óptico y realizar las medias correspondientes.

[EN] A current sensor based on an optical fiber with an FBG covered with a magnetostrictive material will be designed, manufactured and characterized. The FBG manufactured by "Photonics Research Labs (PRL)" will be available. The project will consist of covering the FBG with a magnetostrictive material. For this, first, a titanium deposition will be made by sputtering using the services of the Electronic Microscopy Service of the UPV. Once a layer of Titanium has been deposited on the glass, a nickel electrodeposition process will be carried out, in order to cover the FBG with the magnetostrictive material. For this, it will be necessary to document the adequate electrolytes to electrodeposite Nickel and assemble the setup for the electrodeposition, as well as make the necessary tests to achieve a uniform deposition and with a thickness of about 100m. Next, the sensor will be characterized by measuring the displacement of the wavelength reflected by the FBG as a function of the current, and for different frequencies. For this, a current will be applied to the electrodeposited Nickel, this current causing a variation in the length of the FBG due to the negative magnetostriction of the nickel.