Una tecnica per il monitoraggio di grandi infrastrutture civili

Un nuovo sistema di misura potrà essere utilizzato per il monitoraggio di grandi infrastrutture civili quali ponti, autostrade, ferrovie, oleodotti, dighe. Si tratta di una tecnica che analizza le deformazioni dinamiche di una fibra ottica, basata sullo scattering stimolato di Brillouin tra due impulsi ottici, messa a punto dall'IREA-CNR. Nel dettaglio, la misura viene effettuata utilizzando due impulsi ottici che si propagano in senso contrario nella fibra ottica, con cui è possibile ottenere misure dinamiche del profilo di spostamento o shift Brillouin. I due impulsi ottici vengono lanciati ai capi della fibra ottica di misura, ritardati l'uno rispetto all'altro di un tempo τ. Tale ritardo fa sì che i due impulsi si vadano a sovrapporre, e quindi ad interagire, in corrispondenza di una specifica regione della fibra di misura. A partire dalla misura nel tempo dell'intensità di picco dell'impulso di sonda, così come riemerge dalla fibra di misura, è possibile monitorare in tempo reale le variazioni dello shift Brillouin che occorrono in quella specifica posizione, dovute ad esempio ad una deformazione dinamica applicata. La tecnica può essere impiegata per rilevare vibrazioni fino a frequenze nell'ordine delle centinaia di kHz su strutture estese anche centinaia di metri, con una risoluzione spaziale di circa 3m. È stato anche realizzato un set-up sperimentale con cui sono state effettuate prove sperimentali con una risoluzione spaziale di 3m su una fibra lunga 30m fino ad una frequenza di 100Hz. La tecnica proposta consente con una semplice fibra ottica di misurare la deformazione statica lungo tutta la fibra e di misurare la deformazione dinamica in una specifica sezione della fibra. Tale sezione può essere cambiata semplicemente variando il ritardo relativo tra i due impulsi.

Autori: R. Bernini, A. Minardo, L. Zeni

Titolo: Dynamic Strain Measurement in Optical Fibers by Stimulated Brillouin Scattering

Rivista: Optics Letters

Anno: 2009

Riferimenti bibliografici: Vol. 34, Issue 17, pp. 2613-2615, 2009