Título: Sensores distribuídos de fundo marinho - Distributed Acoustic Sensing (DAS)
Orador: Afonso Loureiro (Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Agência Regional para o Desenvolvimento da Investigação, Tecnologia e Inovação)
Abstract:
A fibra óptica é uma tecnologia altamente eficiente para a transmissão de dados a longas distâncias, tendo rapidamente superado outras alternativas. No entanto, as imperfeições intrínsecas das fibras ópticas levam à dispersão da luz em diferentes modos (Rayleigh, Stokes e Raman), afectando tanto o alcance como a integridade do sinal. A análise da fracção de luz reflectida que volta ao emissor, permite identificar secções da fibra sujeitas a esforços mecânicos ou a variações de temperatura e pressão.
Neste seminário abordaremos a tecnologia Distributed Acoustic Sensing (DAS) e os sistemas baseados na medição de fase da dispersão de Rayleigh (Φ-OTDR), capazes de detectar deformações aparentes ao longo de centenas de quilómetros de fibra óptica. O tempo de propagação dos impulsos luminosos e dos respectivos reflexos permite identificar cada segmento da fibra, transformando-a numa extensa cadeia de sensores. Dependendo da aplicação, os sensores distribuídos podem ser configurados de diferentes formas para controlar a razão sinal-ruído ou realçar frequências específicas. Com um único interrogador, é possível obter dados a altas taxas de amostragem temporal e espacial, proporcionando uma perspectiva única de diversos processos.
Os sistemas DAS não medem directamente a deformação da fibra (strain), mas sim a deformação aparente, uma vez que são igualmente sensíveis a variações de temperatura e de pressão. Embora uma calibração adequada seja essencial para garantir dados comparáveis aos de sensores tradicionais, esta sensibilidade a diferentes parâmetros amplia as suas aplicações, permitindo a sua utilização em áreas como sismologia, oceanografia, acústica marinha e biologia marinha.
Há ainda uma longa lista de desafios a enfrentar, mas a potencialidade do DAS para a observação da Terra e dos Oceanos é inegável. A sua capacidade de transformar redes de fibra óptica em sensores distribuídos, permite a monitorização contínua e em grande escala de fenómenos naturais, oferecendo uma alternativa robusta, versátil e económica, às tecnologias convencionais. Com o avanço das técnicas de calibração e de processamento de dados, espera-se que o DAS desempenhe um papel cada vez mais relevante na detecção precoce de eventos sísmicos, na análise das dinâmicas oceânicas e na protecção dos ecossistemas marinhos.
Ondas T detectadas no cabo GeoLab
