La invención de las fibras ópticas ha revolucionado no solo las telecomunicaciones sino también la tecnología de detección. Los sensores de fibra óptica pueden medir la tensión, temperatura, presión, y muchos otros parámetros físicos a lo largo de las fibras, pero actualmente son inmunes al ruido electromagnético, la interferencia de otras interacciones eléctricas o magnéticas externas. Es un rasgo deseable, hasta que sea necesario medir el efecto del campo electromagnético en las fibras. Ahora, un equipo internacional de investigadores ha utilizado lo que antes se consideraba una parte "dañada" de una fibra óptica para desarrollar un sensor de campo magnético de este tipo.

Publicaron detalles de su enfoque el 5 de noviembre en Investigación avanzada en fotónica .

"Esta naturaleza de inmunidad al ruido electromagnético es un gran mérito cuando medimos la tensión, temperatura, etc., en entornos de fuertes campos electromagnéticos, "dijo el coautor del artículo, Yosuke Mizuno, profesor asociado de la Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Yokohama. "Sin embargo, simultáneamente significa que la detección de campos electromagnéticos utilizando fibras ópticas es un gran desafío, que abordamos en este documento ".

Los investigadores aprovecharon el efecto de 'fusible de fibra', que se induce cuando se inyecta luz de alta potencia en una fibra óptica con curvas cerradas, malos conectores, y otras condiciones no ideales. Cuando se inyecta luz de alta potencia en una fibra óptica tan comprometida, la energía óptica está 'atrapada' en el núcleo de la fibra, generando una descarga óptica que se propaga hacia la fuente de luz, Dañando permanentemente la fibra en el proceso. El equipo de investigación ha descubierto que, cuando la fibra es de polímero, este efecto da como resultado una ruta carbonizada eléctricamente conductora, lo que a su vez puede permitir las interacciones necesarias para reaccionar a los campos magnéticos.

"Las interacciones entre el campo magnético y las regiones carbonizadas o 'dañadas' pueden provocar variaciones en los parámetros ópticos de la fibra, "dijo el autor principal Arnaldo Leal-Junior, profesor en el Programa de Posgrado en Ingeniería Eléctrica, Universidad Federal de Espírito Santo. "Al intercalar una fibra de polímero fundido entre dos fibras monomodo de sílice e inducir lo que llamamos interferencia multimodal, se puede implementar un sensor de campo magnético de fibra óptica ".

Los investigadores demostraron experimentalmente que este sensor puede detectar un pequeño cambio de campo magnético de 45 microtesla, que es varios cientos de veces más pequeño, o más sensible, que la detección de 20 militesla por un método de fibra óptica convencional. Para comparacion, Se mide un campo magnético de aproximadamente 100 microtesla a una pulgada de distancia de un microondas de cocina en funcionamiento.

"Los sensores de campo magnético a menudo se requieren para manejar varios aparatos en sistemas de energía eléctrica, como generadores y motores, "Dijo Mizuno." Anticipamos que los méritos de nuestro sensor, incluyendo aislamiento eléctrico y rango de medición largo, se puede explotar en tales aplicaciones ".

Leal-Junior también señaló que el sensor propuesto se puede fabricar fácilmente a bajo costo y que su enfoque allana el camino para una nueva opción de reciclaje al rescatar fibras ópticas de polímero fundido para su uso en sensores de campo magnético.

Los investigadores planean mejorar la precisión de la medición y mejorar aún más la sensibilidad del sensor propuesto. También intentarán utilizar el mismo enfoque para demostrar la detección de campos eléctricos en un futuro próximo.