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Una tecnología con fibra óptica permite aumentar en más de 50 veces la sensibilidad de diversos sensores

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El ingeniero de telecomunicación Sergio Rota Rodrigo (Pamplona, 1985) ha desarrollado un sistema de monitorización basado en fibra óptica capaz de aumentar la sensibilidad de sensores basados en intensidad en más de 50 veces. Este sistema se fundamenta en el uso de una estructura resonante en anillo, donde se emplaza el sensor, integrada en un láser de fibra óptica. Esta tecnología permite monitorizar la salud estructural de infraestructuras (puentes, viaductos, oleoductos, gasoductos…), y puede ser utilizada en sensores ópticos basados en intensidad (aquellos que modifican la cantidad de luz en el sistema ante cambios tanto físicos como químicos), tal como recoge su tesis doctoral, leída en la Universidad Pública de Navarra (UPNA).

“Desde la irrupción de la fibra óptica en las telecomunicaciones, han surgido multitud de desarrollos basados en sus propiedades —indica Sergio Rota, cuya tesis doctoral ha dirigido el catedrático Manuel López-Amo Sainz, responsable del Grupo de Investigación de Comunicaciones Ópticas de la UPNA—. Así, en las últimas décadas, la rápida evolución de los sistemas basados en fibra óptica y la aparición en el mercado de otros dispositivos han hecho avanzar considerablemente la investigación en este campo. Además de la utilización de la fibra óptica en telecomunicaciones, han surgido nuevas aplicaciones, generando así nuevas familias de dispositivos. Dos de ellas particularmente interesantes son los láseres de fibra óptica y los sensores de fibra óptica”.

Ambos dispositivos se basan en la fibra óptica, un medio de transmisión que guía la información a través de la luz. El láser es un dispositivo que emite luz a través de la amplificación óptica y mediante la estimulación de la emisión de radiación electromagnética. Por su parte, los sensores de fibra óptica son dispositivos en los que el parámetro que se va a medir (físico, químico, biológico o de otro tipo) introduce modificaciones o modulaciones en alguna de las características de la luz en el sistema óptico contenido en él y, por tanto, permite su monitorización.

Precisamente, la investigación de Sergio Rota se ha basado en el desarrollo de estructuras avanzadas de fibra óptica para láseres y sensores. “El objetivo ha sido mejorar las propiedades de ambos y sus sistemas de monitorización, así como abordar los problemas que presentan”, apunta el autor de esta tesis doctoral, que ha sido calificada con sobresaliente “cum laude” con mención internacional.

En el caso de los láseres de fibra óptica, ha desarrollado un láser de cavidad distribuida mediante dispersión Rayleigh (conocidos como “random lasers”), el más estrecho hasta la fecha. Este tipo de láseres se caracteriza por la ausencia de elementos reflectores utilizados en los láseres convencionales, mejorando así las propiedades del espectro electromagnético que tienen estos dispositivos para la monitorización de sensores.

Además, en el ámbito de la monitorización de sensores, ha mejorado parte de los elementos de que constan dichos dispositivos, de tal forma que ha mejorado parámetros como su alcance (hasta llegar a mediciones de 250 kilómetros), sensibilidad y estabilidad.

Sergio Rota se tituló en la UPNA, primero, en Ingeniería Técnica de Telecomunicación y, después, en Ingeniería de Telecomunicación para cursar, posteriormente, el Máster Universitario en Comunicaciones en esta misma institución. Tras defender su tesis, ha trabajado como investigador posdoctoral en Burdeos (Francia) en el LP2N (Laboratorio de Fotónica, Tecnología Digital y Nanociencias, por sus siglas en francés), dependiente del Instituto de Óptica de Aquitania, la Universidad de Burdeos y el CNRS (Centro Nacional de Investigación Científica, por sus siglas en dicho idioma).

Sergio Rota ha participado en cuatro proyectos de investigación en la UPNA, y actualmente se encuentra inmerso en otros cuatro proyectos en el LP2N, uno de ellos en colaboración con la UPNA. A lo largo de su investigación, ha publicado trece artículos en revistas internacionales indexadas, siete contribuciones en conferencias internacionales y otras dos en nacionales, además de haber completado estancias de investigación en las universidades de Cantabria y Oporto (Portugal).

Además, durante la elaboración de su tesis doctoral, logró un premio al mejor artículo presentado por un estudiante durante la Conferencia Internacional de Sensores de Fibra Óptica (OFS) celebrada en 2015 en Curitiba (Brasil). Presentó un nuevo sistema capaz de aumentar la sensibilidad de un sensor de intensidad con una excelente estabilidad, basado en la combinación de su novedosa configuración en anillos resonantes combinada con un láser “random”.

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