Sensor de diâmetro de fibra óptica de baixo custo
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIPAMPA |
Texto Completo: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/3735 |
Resumo: | A fibra óptica apresenta características que favorecem a propagação de sinais eletromagnéticos de um ponto a outro, quando comparada a outros guias de onda. Além disso, pode ser empregada para comunicações de pequena, média e grandes distâncias. Para cada tipo de situação, diferentes tipos de fibras podem ser utilizadas. Em termos de fabricação, o controle do diâmetro absoluto da fibra nas suas duas etapas de fabricação (obtenção da pré-forma e puxamento) é de suma importância para garantir os padrões e a capacidade de transmissão em um sistema de comunicações ópticas. Para esse controle, os métodos ópticos estão entre os mais utilizados, entre os quais destaca-se o método por difração. Esse processo consiste na identificação dos mínimos ou máximos do padrão de difração quando luz interage transversalmente com a fibra. Neste sentido, parâmetros geométricos tais como a distância entre a fibra e o anteparo de observação (detector), a quantidade de máximos/mínimos de luz e o comprimento de onda da fonte de luz laser, devem ser otimizados afim de aumentar a sensibilidade às mudanças do diâmetro da fibra fabricada. Alguns métodos usuais na etapa do puxamento para a captação e registro do padrão utilizam uma matriz de fotodiodos ou CCD (charge-coupled device). Além disso, o processamento dos dados é realizado através de blocos de circuitos eletrônicos ou então através de um algoritmo para o cálculo da FFT (Fast Fourier Transform), que inserem custos e capacidade de processamento aos métodos. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo para a otimização dos parâmetros geométricos supracitados, utilizando padrões de difração e processamento de imagens. Os padrões de difração foram coletados para o caso de uma fibra estacionária utilizando uma câmera digital e o processamento de imagens foi realizado em MATLAB, de forma a verificar a sensibilidade desse sistema de baixo custo. |
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Menezes, Jacson Weber deOliveira, Alessandro Bof deAraújo, Geovana Oliveira de2019-02-12T10:39:33Z2019-02-12T10:39:33Z2018-12-07ARAÚJO, Geovana Oliveira de. Sensor de diâmetro de fibra óptica de baixo custo. Orientador: Jacson Weber de Menezes. Coorientador: Alessandro Bof de Oliveira. 2018. 67 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Telecomunicações) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2018.http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/3735A fibra óptica apresenta características que favorecem a propagação de sinais eletromagnéticos de um ponto a outro, quando comparada a outros guias de onda. Além disso, pode ser empregada para comunicações de pequena, média e grandes distâncias. Para cada tipo de situação, diferentes tipos de fibras podem ser utilizadas. Em termos de fabricação, o controle do diâmetro absoluto da fibra nas suas duas etapas de fabricação (obtenção da pré-forma e puxamento) é de suma importância para garantir os padrões e a capacidade de transmissão em um sistema de comunicações ópticas. Para esse controle, os métodos ópticos estão entre os mais utilizados, entre os quais destaca-se o método por difração. Esse processo consiste na identificação dos mínimos ou máximos do padrão de difração quando luz interage transversalmente com a fibra. Neste sentido, parâmetros geométricos tais como a distância entre a fibra e o anteparo de observação (detector), a quantidade de máximos/mínimos de luz e o comprimento de onda da fonte de luz laser, devem ser otimizados afim de aumentar a sensibilidade às mudanças do diâmetro da fibra fabricada. Alguns métodos usuais na etapa do puxamento para a captação e registro do padrão utilizam uma matriz de fotodiodos ou CCD (charge-coupled device). Além disso, o processamento dos dados é realizado através de blocos de circuitos eletrônicos ou então através de um algoritmo para o cálculo da FFT (Fast Fourier Transform), que inserem custos e capacidade de processamento aos métodos. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo para a otimização dos parâmetros geométricos supracitados, utilizando padrões de difração e processamento de imagens. Os padrões de difração foram coletados para o caso de uma fibra estacionária utilizando uma câmera digital e o processamento de imagens foi realizado em MATLAB, de forma a verificar a sensibilidade desse sistema de baixo custo.The optical fiber has characteristics that favor the propagation of electromagnetic signals from one point to another, when compared to other waveguides. In addition, it can be used for small, medium and long distance communications. For each type of situation, different types of fibers may be used. In terms of manufacturing, control of the absolute diameter of the fiber in its two manufacturing steps (obtaining preform and pulling) is of paramount importance to ensure the standards and the transmission capacity in an optical communications system. For this control, the optical methods are among the most used, among which the diffraction method stands out. This process consists in identifying the minimum or maximum diffraction pattern when light interacts transversely with the fiber. In this sense, geometric parameters such as the distance between the fiber and the observation screen (detector), the amount of light maxima / minima and the wavelength of the laser light source, must be optimized in order to increase sensitivity to fiber diameter changes. Some usual methods in the pull step for the recording and recording of the pattern use a matrix of photodiodes or CCD (charge-coupled device). In addition, the data processing is performed through electronic circuit blocks or through an algorithm for the calculation of FFT (Fast Fourier Transform), which insert costs and processing capacity to the methods. In this context, this work presents a study for the optimization of the aforementioned geometric parameters, using diffraction patterns and image processing. The diffraction patterns were collected for the case of a stationary fiber using a digital camera and the image processing was performed in MATLAB, in order to verify the sensitivity of this low cost system.porUniversidade Federal do PampaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::ENGENHARIASEngenharia de telecomunicaçõesFibra ópticaMATLABBaixo custoSensores ópticosTelecomunication engineeringOptical fiberMATLABLow-costOptical sensorsSensor de diâmetro de fibra óptica de baixo custoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALGeovana Oliveira de Araújo - 2018.pdfGeovana Oliveira de Araújo - 2018.pdfapplication/pdf14033918https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/3735/1/Geovana%20Oliveira%20de%20Ara%c3%bajo%20-%202018.pdfffc1c9c8e469f74cf334beb87e6b7f88MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/3735/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52TEXTGeovana Oliveira de Araújo - 2018.pdf.txtGeovana Oliveira de Araújo - 2018.pdf.txtExtracted texttext/plain75528https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/3735/3/Geovana%20Oliveira%20de%20Ara%c3%bajo%20-%202018.pdf.txt2783e3f299c067add6ad3616e036a277MD53riu/37352019-02-13 03:00:45.648oai:repositorio.unipampa.edu.br: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ório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2019-02-13T05:00:45Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)false |
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