Sensore ottico di perturbazioni di natura termo-meccanica

This thesis project concerns the set-up of an experiment to measure thermal and mechanical effects using a fibre-optic sensor. The operating principle is based on the effect induced on the modal distribution of light confined within an optical fibre due to external thermal and/or mechanical disturbances. The thesis focused on the optimised coupling of visible laser light into an optical fibre, characterising its numerical aperture and optical response in the absence and presence of disturbances induced by local variations in temperature and local variations in mechanical pressure, and detecting the modal distribution and its resulting changes using appropriate custom-built imaging measurement equipment. The subsequent data analysis and validation of the measurement and process protocols enabled the identification of the optimal measurement approach.

Il lavoro tesi riguarda l'allestimento di un esperimento di misura di effetti termici e meccanici mediante un sensore a fibra ottica. Il principio di funzionamento si fonda sull'effetto indotto sulla distribuzione modale di luce confinata in una fibra ottica a causa dell'azione perturbazioni esterne di natura termica e/o meccanica. Il lavoro di tesi si è focalizzato sull'accoppiamento ottimizzato di luce di un fascio laser nel visibile in una fibra ottica, caratterizzandone l’apertura numerica e la risposta ottica in assenza e in presenza di perturbazioni indotte da variazioni locali di temperatura e variazioni locali di pressione meccanica e rilevando la distribuzione modale e relativa modifica mediante opportuni apparati di misura per imaging allestiti ad hoc. La relativa analisi dati e qualificazione nei protocolli di misura e di processo ha permesso di identificare il miglior approccio di misura.