Desenvolvimento de dispositivos sensores de fibras ópticas revestidas de filmes finos de óxido de grafeno

• Autor(a) principal: Costa, Hugo Filipe Cabrita
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/56373
• topic: sensor; fibra óptica; interferometria de Fabry-Perot; microesfera; óxido de grafeno; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias

Com o aperfeiçoamento das características das fibras ópticas desde os anos 60, nomeadamente a diminuição de perdas por transmissão, e o desenvolvimento de técnicas e instrumentos para a sua manipulação, diversos dispositivos sensores baseados na fibra óptica têm vindo a ser criados nas últimas décadas. O presente trabalho de dissertação insere-se no âmbito do desenvolvimento de sensores de fibra óptica baseados numa configuração em interferómetro de Fabry-Perot, revestidos por filmes finos de óxido de grafeno (GO) e outros polieletrólitos – hidrocloreto de polialilamina (PAH) e polietilenoimina (PEI) – obtidos através da técnica de deposição de camada-por-camada (LbL), para deteção de dilatação térmica e de variação de índice de refração. Os primeiros resultados obtidos para a resposta óptica de fibras revestidas com os filmes LbL na sua extremidade revelaram que o uso de filmes finos de PEI/GO dão origem a valores de refletividade superiores aos dos dispositivos com PAH/GO. A sua deposição em microesferas ocas colocadas numa das extremidades das fibras ópticas revelou que para 20 bicamadas o filme de PEI/GO comporta-se quase como um espelho, a avaliar pelos valores de refletividade elevados registados. Em termos da viabilidade deste sistema como unidade sensorial de temperatura e índice de refração de um meio onde estão inseridos observou-se uma relação quadrática entre temperatura e a variação da posição das bandas do espetro de reflexão e uma relação linear no que diz respeito à variação de índice de refração, a qual apresentou uma sensibilidade de -1,40 ± 0,07 nm/RIU, concluindo-se que a utilização de filmes finos de PEI/GO obtidos pela técnica LbL como revestimento de uma microesfera oca na terminação de uma fibra óptica monomodo constituem um sistema interferométrico de Fabry-Perot cuja resposta é susceptível de ser utilizada como unidade sensorial de temperatura e índice de refração.