Modelagem de um sensor de campo magnético à fibra óptica

Abstract

A presente dissertação apresenta a modelagem de um sensor de campo magnético à fibra. O sensor proposto é de estrutura simples, com um metal ferromagnético depositado na face da fibra, que sujeita ao campo magnético rotaciona a polarização da luz refletida na fibra pelo efeito Kerr. A modelagem é construída num software multífisico baseado no Método dos Elementos Finitos. Para modelagem computacional, inicialmente construiu-se um sistema multicamadas, cujos resultados foram comparados aos obtidos por meio de um modelo analítico construído com base no formalismo de Fresnel. A comparação mostrou uma similaridade entre os resultados obtidos e foi realizada com o intuito de validar os resultados obtidos com o software multifísico. Nas simulações foram estudadas a respostas do sensor a campos magnéticos de até 1 T e foram obtidas respostas do sensor com sensibilidade de 3,35◦10⁻³ para a espessura de 60 nm de Ferro. Este tipo de sensor pode, por exemplo, ser incorporado ao interior dos transformadores de potência e permitir um monitoramento em tempo real do campo magnético no seu interior.