🌊¿Qué es la dispersión Brillouin?

La dispersión de Brillouin es un tipo deDispersión inelásticaQue ocurre cuando la luz incidente interactúa con el medio de transmisión. En este proceso, la frecuencia de la luz dispersada difiere de la luz incidente. Puedes visualizarlo como arrojar una piedra a una superficie de agua en calma: el movimiento térmico de las partículas microscópicas en la fibra genera ondas de sonido, que actúan como la "piedra", creando ondas que se extienden hacia afuera. Estas ondulaciones representan cambios en el índice de refracción de la fibra, que varían conTemperaturaYPresión, Haciendo que la frecuencia de la luz dispersa se desplace.

🔍¿Cómo se utiliza en la detección?

Al detectar el cambio de frecuencia de la luz dispersada por Brillouin, la detección distribuida deTemperaturaYCepaA lo largo de la fibra se puede lograr. El método más común utilizaDetección interferométrica, Donde la luz de referencia interfiere con la luz de prueba. Ajustando la frecuencia de la luz de referencia, se puede obtener un espectro de Brillouin completo.

🧪Configuración típica del sistema

El artículo incluye un diagrama esquemático (Figura 2) que muestra un sistema de detección de fibra óptica basado en la dispersión de Brillouin. El sistema típicamente incluye:

• Una fuente láser pulsada

• Desplazador de frecuencia

• Ruta de luz de referencia

• Acopladores

• Modulador de pulso

• Fibra de detección

• Detector equilibrado

• Filtro de paso de banda

🛠Aplicaciones en Ingeniería

La detección de fibra óptica basada en Brillouin tiene amplias aplicaciones en:

• Vigilancia de la salud estructuralDe grandes infraestructuras

• Detección de desastres geológicos

• Supervisión de la seguridad de la industria de energía

Un ejemplo es el uso de BOTDR (Reflectometría óptica de dominio de tiempo de Brillouin) para localizar fallas en cables submarinos. Durante el despliegue, se introducen “micro-perturbaciones” artificiales (por ejemplo, calentamiento) como puntos de referencia. Al acercarse gradualmente a estos puntos, se logra una localización precisa de la falla.

🧵BOTDA para monitoreo de tuberías

BOTDA (Análisis óptico de dominio de tiempo de Brillouin) se utiliza para la seguridad de las tuberías. Con el tiempo, la corrosión provoca adelgazamiento de la pared de la tubería, alterando la distribución de la tensión. Al envolver helicoidalmente las fibras sensoras alrededor de la tubería y analizar los datos de deformación, los ingenieros pueden estimar el grado de corrosión.