Sensori in fibra ottica basati sullo scattering di Brillouin: teoria e applicazioni

This thesis aims to present the capabilities of fiber optic sensors based on Brillouin scattering, a state-of-the-art technology that offers multiple advantages both over conventional electronic sensors and other types of fiber optic sensors. The first chapter intrduces the basics of this technology, starting with the optic fiber and then going on to consider the various models of sensors. In the second chapter, sensors based on Brillouin scattering are proposed more specifically, introducing the physical phenomenon behind their operation, and going on to analyze advantages and disadvantages of the various technologies for carrying out measurements. The third chapter presents some areas where these types of sensors are applied, going to see the measured parameters and what performance they provide. In conclusion, this thesis aims to present the utilities and qualities of these sensors, which are still being studied and are under constant development to offer ever higher performance so as to enable safe and efficient monitoring.

Questa tesi si propone di presentare le funzionalità dei sensori in fibra ottica basati sullo scattering di Brillouin, tecnologia all'avanguardia che offre molteplici vantaggi sia rispetto a sensori elettronici convenzionali, sia in confronto ad altri tipi di sensori in fibra ottica. Nel primo capitolo si introducono le basi di questa tecnologia, partendo dalla fibra ottica e andando poi a considerare i vari modelli di sensori. Nel secondo capitolo si propongono più nello specifico i sensori basati sullo scattering di Brillouin, introducendo il fenomeno fisico alla base del loro funzionamento, e andando ad analizzare vantaggi e svantaggi delle varie tecniche per effettuare le misurazioni. Nel terzo capitolo si presentano alcuni ambiti dove questo tipo di sensori sono applicati, in particolare si andrà ad analizzare il monitoraggio di vari tipi di strutture, andando a vedere i parametri misurati e quali prestazioni forniscono. In conclusione questa tesi ha l'obiettivo di presentare le utilità e le qualità di tali sensori, che sono tuttora materia di studio e sono in costante sviluppo per offrire prestazioni sempre migliori in modo da consentire un monitoraggio sicuro ed efficiente.