Hoy en día, estamos inmersos en la era de la globalización y las comunicaciones.
Nuestra sociedad se mueve a un ritmo frenético, demandando vorazmente nuevos
desafíos, información, conocimiento y experiencias. Vivimos ansiosos por viajar, por ver
mundo. Toda esta insaciable
avidez de vivencias necesita estar soportada por un
entramado enorme de infraestructuras, capaz de dar cabida satisfactoriamente a las
necesidades de toda la población mundial. Precisamos de caminos, carreteras, redes
eléctricas, presas, puentes, redes ferroviarias, huertos solares, parques eólicos, enlaces
de telecomunicaciones, túneles, oleoductos, gaseoductos... y un sinfín más de megaestructuras que necesitamos que se mantengan funcionando y que lo hagan de
manera
constante,
continuada
y segura.
La creciente necesidad
de preservar la integridad de dichas infraestructuras
ha
provocado un aumento considerable en el desarrollo e implementación de sensores de
fibra óptica en detrimento de los típicos sensores eléctricos. Este reemplazo paulatino se
debe a las numerosas ventajas que aportan los sensores basados en fibra óptica, tales
como: ligereza, baja atenuación, seguridad en ambientes extremos o inmunidad al ruido
electromagnético, entre otras.
Los sensores distribuidos de fibra óptica basados en el efecto Brillouin han adquirido
una notable popularidad a lo largo de los últimos años. En particular, los
sistemas basados
en el Análisis en el Dominio del Tiempo del efecto Brillouin o BOTDA (Brillouin Optical
Time Domain Analysis)
son especialmente utilizados para monitorizar grandes estructuras
civiles, tales como: oleoductos, puentes, presas, etc. Los sensores BOTDA permiten
realizar medidas distribuidas a lo largo de grandes distancias (50km) manteniendo una
resolución espacial del orden de 1-2 m.
Por supuesto, uno de las principales áreas de investigación en BOTDA se centra en
aumentar el alcance de medida. Para ello, se torna necesario aumentar la relación señal-ruido (SNR) de los sensores. Numerosas técnicas se han utilizado a fin de conseguir dicho
propósito, tales como amplificación Raman, codificación de los pulsos de bombeo o
incluso la combinación
de ambos métodos.
En este trabajo, presentamos el uso de una conocida técnica de detección para
aumentar la SNR de los sensores: la detección diferencial. Demostraremos que con la
aplicación de dicha nueva técnica de detección conseguimos aumentar en 15km
el alcance
de los sensores BOTDA convencionales. Además
nos
desharemos del efecto no deseado
que acarrea el uso de
la amplificación Raman en sistemas BOTDA, la transferencia de RIN,
mejorando la SNR del sensor en un factor 5 en comparación con un sistema BOTDA con
detección convencional.Máster Universitario en Sistemas Electrónicos Avanzados. Sistemas Inteligentes (M128
