Diseño de un sensor de corriente basado en una FBG recubierta de Galfenol por electrodeposición y con elevada magnetostricción

Abstract

[ES] Se diseñara, 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 Galfenol, un material de elevada magnetoestricción. Para ello, en primer lugar, se realizará una deposición de Titanio o Niquel mediante sputtering utilizando los servicios del Servicio de Microscopía Electrónica de la UPV. Una vez depositada una capa de Titanio o Niquel sobre la fibra óptica se realizará un proceso de electrodeposición de Galfenol, con objeto de cubrir la FBG con el material magnetoestrictivo. Para ello, habrá de documentarse sobre los electrolitos y electrodos adecuados para electrodepositar Galfenol y montar el setup para la electrodeposición, así como hacer las pruebas necesarias para conseguir una deposición uniforme y realización de muestras con un espesores entre 50 y 500m de Galfenol. A continuación, se caracterizará el sensor midiendo el desplazamiento de la longitud de onda reflejada por la FBG en función del campo magnético y para diferentes frecuencias. A continuación se caracterizará el sensor de corriente midiendo la variación de longitud de onda en función de la corriente aplicada a un solenoide arrollado sobre la FBG.

[EN] A current sensor based on an optical fiber with an FBG coated with a magnetostrictive material will be designed, manufactured and characterized. FBGs manufactured by Photonics Research Labs (PRL) will be available. The project will consist of covering the FBG with Galfenol, a material with high magnetostriction. To do this, first, a deposition of Titanium or Nickel will be done by sputtering using the services of the Electronic Microscopy Service of the UPV. Once a layer of Titanium or Nickel has been deposited on the optical fiber, an electrodeposition process of Galfenol will be carried out, in order to cover the FBG with the magnetostrictive material. To do this, the appropriate electrolytes and electrodes must be documented to electroplate Galfenol and set up the setup for electrodeposition, as well as make the necessary tests to achieve a uniform deposition and sampling with a thickness between 50 and 500m of Galfenol. Next, the sensor will be characterized by measuring the displacement of the wavelength reflected by the FBG according to the magnetic field and for different frequencies. Next, the current sensor will be characterized by measuring the wavelength variation as a function of the current applied to a solenoid wound on the FBG.