Construcción de un equipo electro-mecánico automatizado para adelgazamiento de fibras ópticas, modelamientos y evaluación de primeros resultados

• Autor: Muñoz Vásquez, Andy William
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2018
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/16381
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/16381
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Fibras óptica; Construcción de equipo electro-mecánico; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.03.06

Se presenta el desarrollo de un equipo electromecánico automatizado para la fabricación de fibras ópticas adelgazadas (tapers), utilizando el método de fusión y estiramiento [1]. El equipo este compuesto de tres partes. La primera parte es para el estiramiento de las fibras, aquí se implementó un sistema constituido de dos bases (carros) que se mueven en sentidos opuestos, estos carros soportan los extremos de las fibras durante el proceso de estirado. La segunda parte es para la fusión de la fibra, en este caso se implementó una base con movimiento oscilatorio de derecha a izquierda a lo largo de la fibra, este carro soporta la flama producto de la combustión de oxígeno y el gas doméstico, la zona optima de la flama para ablandar la fibra tiene un ancho de 2mm. La tercera parte corresponde a la electrónica y la automatización del equipo. En la automatización del primer sistema se utilizó básicamente un motor a pasos, un reductor planetario, un Arduino uno, un driver TB6560 y programas de control que contienen la velocidad indicada anteriormente y parámetros a ingresar para estirar la fibra. Similarmente para el segundo sistema, en este caso no fue necesario el uso del reductor, ya que el movimiento de la flama no tiene que ser muy lenta. Experimentalmente se determinaron los rangos apropiados para la velocidad de estirado de 4mm/min, para la oscilación de la flama de 5,95mm/s y la temperatura de aproximadamente 850°C. Con el equipo electromecánico construido se elaboraron tapers, para lo cual se ingresan al programa los valores de la longitud de la zona de calentamiento (L0), el parámetro a quien controla el perfil del taper y diámetro de la cintura de la fibra (dc). En el capítulo 4 se presenta dos perfiles de tapers elaborados siguiendo el protocolo, resultando que cuando a es igual a -0,5 o valores cercanos a este, el perfil del taper es lineal, para a igual a 0 el perfil se muestra exponencial. Al hacer la comparación de estos perfiles con los perfiles obtenidos por simulación bajo los mismos parámetros se observó que estos coinciden en el perfil del taper, longitud de cintura y diámetro de cintura. La pérdida mínima de la luz en el proceso de adelgazamiento fue de 30 %, un taper regularmente bueno para ser un equipo elaborado en un corto tiempo. Los resultados obtenidos muestran que con el equipo electromecánico construido se puede elaborar tapers con perfil exponencial, parabólico o lineal, con diámetro de cintura y longitud de taper según nuestros requerimientos.