Detecçăo e estudo da microvazăo de líquidos em fibras de cristal fotônico usando difraçăo na microestrutura

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Felipe Argemi dos
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie
Texto Completo: http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24415
Resumo: In this work, we introduce photonic crystal fibers and the study of liquid flow within those, by observing changes in the diffraction pattern generated in a a laser beam laterally incident in the fiber. By launching the laser beam perpendicularly onto the side of the photonic crystal fiber, a characteristic diffractive pattern is created by the cladding microstructure, which consists of a matrix of holes that run along the fiber. When the fiber is filled with a liquid with a refractive index close to that of silica, the diffractive pattern is reduced because the microstructure becomes virtually invisible to the laser. The diffraction pattern transition from an empty fiber to a completely filled one is not abrupt, taking place during several seconds. This is because not all the holes of the microstructure are filled at the same time, because they do not have exactly the same radii, and the displacement of the liquid depends on, among other factors, the radius of the structure along which it travels. By observing the diffractive pattern, one can, thus, determine the moment at which the fiber starts to be filled, via the beginning of the pattern change, until filling is complete, corresponding to the moment at which the diffractive pattern is completely changed. To determine the initial and final filling times accurately, and not influenced by the observer s subjective analysis, image processing techniques were used to evaluate the results. Through the times obtained it is possible to determine the largest and the shortest radius. The results of the size of the holes obtained by the time of filling, and the error in relation to the size observed by microscopy, will be presented. Finally, future work for improving the technique will be suggested.
id UPM_00b0946441feafacaec0ffeb496439df
oai_identifier_str oai:dspace.mackenzie.br:10899/24415
network_acronym_str UPM
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie
repository_id_str 10277
spelling 2016-03-15T19:38:15Z2020-05-28T18:08:45Z2010-08-042020-05-28T18:08:45Z2010-02-23http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24415In this work, we introduce photonic crystal fibers and the study of liquid flow within those, by observing changes in the diffraction pattern generated in a a laser beam laterally incident in the fiber. By launching the laser beam perpendicularly onto the side of the photonic crystal fiber, a characteristic diffractive pattern is created by the cladding microstructure, which consists of a matrix of holes that run along the fiber. When the fiber is filled with a liquid with a refractive index close to that of silica, the diffractive pattern is reduced because the microstructure becomes virtually invisible to the laser. The diffraction pattern transition from an empty fiber to a completely filled one is not abrupt, taking place during several seconds. This is because not all the holes of the microstructure are filled at the same time, because they do not have exactly the same radii, and the displacement of the liquid depends on, among other factors, the radius of the structure along which it travels. By observing the diffractive pattern, one can, thus, determine the moment at which the fiber starts to be filled, via the beginning of the pattern change, until filling is complete, corresponding to the moment at which the diffractive pattern is completely changed. To determine the initial and final filling times accurately, and not influenced by the observer s subjective analysis, image processing techniques were used to evaluate the results. Through the times obtained it is possible to determine the largest and the shortest radius. The results of the size of the holes obtained by the time of filling, and the error in relation to the size observed by microscopy, will be presented. Finally, future work for improving the technique will be suggested.Apresentamos neste trabalho as fibras de cristal fotônico e o estudo da vazão de líquidos no interior destas, pela observação da alteração no padrão de difração gerado pela incidência de um feixe laser pela lateral, a 90º da fibra. A incidência com estas características gera um padrão difrativo característico, graças à microestrutura periódica da casca, consistindo de uma matriz de buracos que percorre toda a fibra longitudinalmente. Quando a fibra é preenchida com um líquido de índice de refração próximo ao da sílica, o padrão difrativo é reduzido, já que a microestrutura se torna praticamente invisível ao laser. A transição da fibra vazia até seu completo preenchimento não ocorre de forma abrupta, mas sim durante alguns segundos. Isso ocorre, pois nem todos os buracos da microestrutura são preenchidos ao mesmo tempo, pois não têm exatamente o mesmo raio, e o deslocamento do líquido depende, além de outros fatores, do raio do estrutura pela qual se desloca. Observando o padrão difrativo, é possível determinar o instante de início do preenchimento da fibra, graças a alterações que este sofre, até seu completo preenchimento, correspondendo ao momento em que o padrão difrativo é completamente alterado. Para determinar os instantes iniciais e finais de preenchimento com mais precisão e não depender de uma análise subjetiva do observador, técnicas de processamento de imagem foram utilizadas. Através dos tempos obtidos é possível determinar o maior e o menor raio dos buracos da microestrutura. Os resultados do tamanho dos buracos obtidos pelos tempos do preenchimento, assim como o erro em relação ao tamanho real observado serão apresentados. Por fim, trabalhos futuros para aperfeiçoamento da técnica são sugeridos.application/pdfporUniversidade Presbiteriana MackenzieEngenharia ElétricaUPMBREngenharia Elétricafibras de cristal fotônicovazão de líquidosdifraçãophotonic crystal fibersliquid flowdiffractionCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICADetecçăo e estudo da microvazăo de líquidos em fibras de cristal fotônico usando difraçăo na microestruturainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMatos, Christiano José Santiago dehttp://lattes.cnpq.br/6843256597783676http://lattes.cnpq.br/8868687826424771Santos, Felipe Argemi doshttp://tede.mackenzie.br/jspui/retrieve/3646/Felipe%20Argemi%20dos%20Santos.pdf.jpghttp://tede.mackenzie.br/jspui/bitstream/tede/1512/1/Felipe%20Argemi%20dos%20Santos.pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzieinstname:Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)instacron:MACKENZIE10899/244152020-05-28 15:08:45.292Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.mackenzie.br/jspui/PRI
dc.title.por.fl_str_mv Detecçăo e estudo da microvazăo de líquidos em fibras de cristal fotônico usando difraçăo na microestrutura
title Detecçăo e estudo da microvazăo de líquidos em fibras de cristal fotônico usando difraçăo na microestrutura
spellingShingle Detecçăo e estudo da microvazăo de líquidos em fibras de cristal fotônico usando difraçăo na microestrutura
Santos, Felipe Argemi dos
fibras de cristal fotônico
vazão de líquidos
difração
photonic crystal fibers
liquid flow
diffraction
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Detecçăo e estudo da microvazăo de líquidos em fibras de cristal fotônico usando difraçăo na microestrutura
title_full Detecçăo e estudo da microvazăo de líquidos em fibras de cristal fotônico usando difraçăo na microestrutura
title_fullStr Detecçăo e estudo da microvazăo de líquidos em fibras de cristal fotônico usando difraçăo na microestrutura
title_full_unstemmed Detecçăo e estudo da microvazăo de líquidos em fibras de cristal fotônico usando difraçăo na microestrutura
title_sort Detecçăo e estudo da microvazăo de líquidos em fibras de cristal fotônico usando difraçăo na microestrutura
author Santos, Felipe Argemi dos
author_facet Santos, Felipe Argemi dos
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Matos, Christiano José Santiago de
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6843256597783676
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8868687826424771
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Felipe Argemi dos
contributor_str_mv Matos, Christiano José Santiago de
dc.subject.por.fl_str_mv fibras de cristal fotônico
vazão de líquidos
difração
topic fibras de cristal fotônico
vazão de líquidos
difração
photonic crystal fibers
liquid flow
diffraction
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.subject.eng.fl_str_mv photonic crystal fibers
liquid flow
diffraction
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description In this work, we introduce photonic crystal fibers and the study of liquid flow within those, by observing changes in the diffraction pattern generated in a a laser beam laterally incident in the fiber. By launching the laser beam perpendicularly onto the side of the photonic crystal fiber, a characteristic diffractive pattern is created by the cladding microstructure, which consists of a matrix of holes that run along the fiber. When the fiber is filled with a liquid with a refractive index close to that of silica, the diffractive pattern is reduced because the microstructure becomes virtually invisible to the laser. The diffraction pattern transition from an empty fiber to a completely filled one is not abrupt, taking place during several seconds. This is because not all the holes of the microstructure are filled at the same time, because they do not have exactly the same radii, and the displacement of the liquid depends on, among other factors, the radius of the structure along which it travels. By observing the diffractive pattern, one can, thus, determine the moment at which the fiber starts to be filled, via the beginning of the pattern change, until filling is complete, corresponding to the moment at which the diffractive pattern is completely changed. To determine the initial and final filling times accurately, and not influenced by the observer s subjective analysis, image processing techniques were used to evaluate the results. Through the times obtained it is possible to determine the largest and the shortest radius. The results of the size of the holes obtained by the time of filling, and the error in relation to the size observed by microscopy, will be presented. Finally, future work for improving the technique will be suggested.
publishDate 2010
dc.date.available.fl_str_mv 2010-08-04
2020-05-28T18:08:45Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2010-02-23
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-03-15T19:38:15Z
2020-05-28T18:08:45Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24415
url http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24415
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Presbiteriana Mackenzie
dc.publisher.program.fl_str_mv Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UPM
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Engenharia Elétrica
publisher.none.fl_str_mv Universidade Presbiteriana Mackenzie
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie
instname:Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)
instacron:MACKENZIE
instname_str Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)
instacron_str MACKENZIE
institution MACKENZIE
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1757177250187313152