[pt] O presente trabalho aborda o desenvolvimento de sistemas de detecção de gases
na região do infravermelho. Conceitos fundamentais sobre a teoria eletromagnética
da luz e como o sinal luminoso pode ser absorvido por gases é apresentado na etapa
inicial. Em seguida, são apresentados novos métodos de detecção utilizando fibras
ópticas através de simulações eletromagnéticas destas fibras e por observações de
medições em laboratório. O software utilizado é o Optiwave. Um sistema de
interrogação baseado em um laser em anel é desenvolvido para o comprimento de
onda em 2000 nm. São aplicados dispositivos ópticos, fibras padrão, fibras micro
estruturadas como elementos constituintes de sistemas de detecção de gases.
Adicionalmente, um método de detecção coerente homodina e um subsistema capaz
de detectar variações do índice de refração até pelo menos a sexta casa decimal são
introduzidos, discutidos e propostos como novas técnicas a serem utilizadas na
detecção e medição de gases. O desenvolvimento das técnicas aqui propostas tem
ainda por finalidade segurança industrial e ambiental, avaliação de riscos de
explosões, e no controle de vazamentos, emissões e poluição atmosférica. / [en] This thesis discusses the development of gas detection systems in the infrared
region. Fundamental concepts on the electromagnetic theory of light and how the
light signal can be absorbed by gases is shown in the initial stage. Then, the
possibility of new optical fiber detection methods is presented using
electromagnetic simulations and laboratory observations activities. The software
used is the Optiwave. A scanning system based on laser ring is designed for the
wavelength of 2000 nm. In this step, the study of Bragg gratings is explored. Other
systems using optical devices, Micro structured optical fibers, coherent homodyne
systems are presented and realized. Besides, a subsystem able to detect at least 10-
6 variations of the refraction index is introduced and evaluated as a gas detection
application. All procedures presented can also be activated in industrial security,
environment and atmospheric pollution evaluation, gas leakage, and gas blasts
risks.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:28494 |
| Date | 22 December 2016 |
| Creators | JULIANA BARROS CARVALHO |
| Contributors | MARBEY MANHAES MOSSO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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