Las redes de difracción de Bragg (FBG) son dispositivos construidos dentro del núcleo de la fibra óptica a partir de perturbaciones en su índice de refracción. La característica fundamental de estas perturbaciones es que tienen entre sí una relación periódica de distancia. Cuando la distancia de las perturbaciones cumple la condición de Bragg [1] el dispositivo actúa como un filtro, donde solo una longitud de onda específica se ve reflejada a lo largo de la fibra óptica y la señal restante es transmitida a través de la fibra. Los sensores tipo FBG son principalmente redes de difracción uniformes para las cuales se asume que la fibra óptica no tiene pérdidas en las frecuencias de interés y que solo soportan un modo de transmisión propagante y otro contra propagante [2]. La ecuación que describe la longitud de onda reflejada para este tipo de redes de difracción es: LB=2nD, en donde LB es la longitud de onda reflejada por la red de difracción, n es el índice de refracción de la fibra óptica y D es el espaciamiento entre las rejillas inscritas en la fibra. Se observa que la longitud de onda reflejada por la red de difracción depende únicamente del factor D, ya que el índice de refracción es un parámetro inherente de la fibra óptica. La reflexión de ciertas longitudes de onda debido a las redes de difracción de Bragg permite el uso de la fibra óptica como elemento sensor de perturbaciones externas que ejercen un cambio en el espaciamiento de la red de difracción D. Cambios de elongación o temperatura en la fibra se traducen entonces en un cambio en la longitud de onda reflejada dLB que se expresa en términos de la elongación dl y la temperatura dT. Aunque el campo de aplicación de las redes de difracción de Bragg como sensores es bastante amplio y son utilizadas para medir gran cantidad de variables físicas directa o indirectamente, las variables que están directamente relacionadas con la longitud de onda de Bragg son las deformaciones mecánicas y la temperatura. Adicionalmente su correspondencia con la longitud de onda reflejada es lineal en rangos amplios tanto de temperatura como de deformación mecánica [3]. Recientemente se ha demostrado que una FBG puede ser utilizada junto con un material magnetostrictivo como Terfenol-D, para formar sensores prácticos de campo magnético o sensores de corriente eléctrica [4], [5]. Este tipo de sensores presentan un gran potencial, comparados con los sensores convencionales como los basados en efecto Hall [4], debido a su alta inmunidad a la interferencia electromagnética y gran capacidad de multiplexación. Sin embargo, uno de los principales problemas asociados al uso del Terfenol-D es su alta fragilidad y su alta densidad (9250 kg/m3), haciéndolo un material muy pesado para aplicaciones prácticas; Adicionalmente este material solo permite su construcción en formas limitadas y su costo de fabricación es muy elevado [6]. Así, en el presente proyecto se propone la evaluación de la deformación macroscópica de un material magnetostrictivo alternativo al Terfenol D por inducción de un campo magnético y de esta manera obtener información de la transición magnética a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente. El proceso de fabricación del material, así como su caracterización magnética por técnicas de calibración será realizado por la técnica cerámica de fabricación y será evaluada por magnetometría de muestra vibrante. Este proyecto involucrará la participación de los grupos de investigación de Electrónica de Altas Frecuencias y Telecomunicaciones (CMUN) de la Facultad de Ingeniería, que cuenta con una reconocida trayectoria en el campo de sensores de fibra óptica; y el grupo de Materiales Magnéticos y Nanoestructuras (MM&N) de la Facultad de Ciencias, el cual cuenta con una reconocida trayectoria en el estudio y desarrollo de materiales magnéticos. |