Implementación de un sensor acústico distribuido en fibra óptica basado en detección heterodina y demodulación digital

Abstract

El principal objetivo de esta memoria es la implementación de un sensor de reflectometría óptica en el dominio del tiempo sensible a la fase (ϕOTDR). Específicamente, un sensor acústico distribuido heterodino con demodulación digital en cuadratura. Este tipo de sensado es característico por sus mediciones cuantitativas, es decir, permite reconstruir las señales acústicas obteniendo intensidad, frecuencia y fase de una perturbación en la fibra. Además, se busca eliminar los puntos de desvanecimiento aplicando el algoritmo de extracción de espectro y suma de vectores rotados, así como caracterizar el rendimiento del sensor con la relación señal-ruido estática y dinámica.

The main objective of this undergraduate thesis is the implementation of a phase-sensitive optical timedomain reflectometry sensor (ϕOTDR). Specifically, a heterodyne distributed acoustic sensor with inphase quadrature digital demodulation. This sensing method is characterized by its quantitative measurements, allowing acoustic signal reconstruction by obtaining intensity, frequency and phase of a disturbance in the fiber. Additionally, the aim is to eliminate fading points by applying the spectrum extraction and sum of rotated vectors algorithm, and to characterize the sensor’s performance under static and dynamic signal-to-noise ratio (SNR).