Negli ultimi decenni le fibre ottiche hanno assunto un ruolo centrale non solo nelle telecomunicazioni, ma anche in numerosi ambiti scientifici e tecnologici. In particolare, gli sviluppi nel campo della sensoristica in fibra ottica sono stati e continuano a essere di grande rilievo. I sensori in fibra ottica rappresentano oggi uno degli strumenti più versatili per la misura di temperatura, deformazione, pressione e vibrazioni, grazie a caratteristiche peculiari come l’immunità ai disturbi elettromagnetici, le ridotte dimensioni e la possibilità di operare in ambienti ostili o difficilmente accessibili.
Questa presentazione fornisce un’introduzione ai principi di funzionamento dei sensori in fibra ottica, considerando sia i sensori di tipo distribuito sia quelli di tipo puntuale. Verranno descritti i sistemi basati sui fenomeni di scattering di Rayleigh, Brillouin e Raman, illustrando le principali tecniche di interrogazione, come la riflettometria nel dominio del tempo e della frequenza. Sarà inoltre mostrato come le prestazioni di tali sensori derivino da un compromesso tra parametri fondamentali quali portata di misura, risoluzione spaziale e sensibilità.
Accanto ai sensori distribuiti, verrà introdotta la famiglia dei sensori puntuali basati su reticoli di Bragg in fibra, di grande rilevanza applicativa e oggetto della competenza specifica del relatore. Saranno discussi il principio di funzionamento e le principali tipologie di FBG, dai reticoli uniformi ai chirped e long-period gratings, evidenziandone le potenzialità nel monitoraggio multiparametrico.
Infine, attraverso esempi recenti tratti dal monitoraggio di infrastrutture energetiche, dall’ingegneria civile, dalla geotermia e dalle scienze applicate, la presentazione intende mettere in luce le potenzialità applicative e il carattere fortemente multidisciplinare dei sensori in fibra ottica.
Relatore: Dr. Michele Caponero, ENEA
Curriculum vitae di Michele Caponero
Michele Arturo Caponero, fisico, è Ricercatore in ENEA.
Si è occupato e si occupa prevalentemente di ricerca e sviluppo:
- nel campo dei Controlli Non Distruttivi, dell’Analisi Strutturale e dell’Analisi Dinamica con tecniche di Interferometria Olografica e Speckle;
- nel campo della sensoristica basata su tecnologia in fibra ottica, per la misura di parametri fisici e chimici, per il monitoraggio delle grandi opere di ingegneria civile e geotecnica, per il controllo dei parametri di processo di impianti industriali, per il controllo delle condizioni di operatività di grandi apparati di ricerca.
Come ricercatore associato all’INFN ha partecipato e partecipa ad esperimenti di fisica delle alte energie, occupandosi dello sviluppo di sistemi di sensori in fibra ottica per il controllo metrologico e strutturale di rivelatori di particelle elementari.
E' inventore di brevetti nel settore delle applicazioni industriali di sistemi di monitoraggio in fibra ottica. E’ autore di numerose pubblicazioni su riviste internazionali e di comunicazioni a congressi internazionali. E' membro del Working Group "Fibre optic systems and active devices - Fibre optic sensors" dell'IEC.