Un sensor de fibra óptica es una tecnología que utiliza la luz para realizar análisis de propiedades físicas en aplicaciones de teledetección. Los sensores intrínsecos utilizan la fibra óptica como elemento sensor, mientras que los sensores extrínsecos utilizan cables de fibra óptica para transmitir información de luz desde un sensor remoto a procesadores electrónicos. La luz se puede utilizar para detectar cambios en muchas propiedades físicas y químicas de los materiales para analizar factores como la temperatura, la presión o la vibración. Estos sensores funcionan en diversos contextos industriales y científicos, como la medición en el fondo de pozo de pozos de petróleo o como hidrófonos para aplicaciones sísmicas y de sonar. La fibra óptica liviana posee muchas ventajas inherentes sobre las tecnologías anteriores, incluidos tamaños pequeños y livianos, resistencia electromagnética, durabilidad y transmisión de información instantánea y precisa.
Las fibras ópticas conducen la luz de fuentes como láseres o diodos emisores de luz (LED) a través de guías de ondas dieléctricas cilíndricas. Estas fibras permiten que la luz se refleje en forma de onda con una pérdida mínima incluso en grandes distancias. La fibra está hecha de un núcleo dieléctrico rodeado por una capa de revestimiento y recubierto por una chaqueta; estas fibras pueden agruparse en cables más gruesos. Un sensor de fibra óptica proporciona un rendimiento robusto en condiciones extremas que prohíben la observación directa; estos pueden incluir áreas peligrosas y remotas, como el interior de motores o entornos explosivos y corrosivos.
Los sensores intrínsecos pueden medir el flujo de material a través de espacios de hasta un metro en la trayectoria de la luz. Este material realiza ciertos cambios en la calidad de la luz, que luego puede revelar información vital para su análisis. Las variaciones en la longitud del camino óptico permiten mediciones de intensidad, polarización, fase y otras características de longitud de onda de la luz. El sensor de fibra óptica propaga los efectos ambientales modulados mediante fuentes de luz y detectores. Son posibles lecturas adicionales como tensión, temperatura y viscosidad.
Los sensores ópticos y electrónicos también pueden utilizar fibras ópticas para transportar información a los procesadores electrónicos. Estos sensores de tipo extrínseco pueden estar diseñados específicamente para ciertas condiciones adversas: por ejemplo, la lectura de temperaturas dentro de motores a reacción y transformadores, donde el calor o los campos electromagnéticos prohíben otros métodos de medición. Un sensor de fibra óptica extrínseca normalmente utiliza una fibra multimodo que puede permitir múltiples longitudes de onda, o haces de luz, para una transmisión de información más compleja. La información de un sensor electrónico se convierte a través de un transmisor óptico y se transporta a través de líneas ópticas hasta su base de destino.
El tipo más simple de sensor de fibra óptica se conoce como tipo intensivo; mide la modulación de intensidad. Los sensores espectrales miden la luz modulada por un efecto ambiental y se utilizan para capturar información relacionada con las propiedades de la luz, como la radiación, la fluorescencia y la absorción. Los sensores interferométricos funcionan como giroscopios de fibra óptica de estado sólido en la industria aeroespacial, la navegación y la minería. El campo médico utiliza sensores de fibra óptica para obtener información sobre la dosificación y los gases en sangre; Estos sensores pasivos son de bajo costo, se producen en masa y no parecen presentar efectos nocivos para los pacientes. Las estructuras inteligentes de fibra óptica están integradas en materiales manufacturados y estructuras a gran escala como puentes y presas; se siguen desarrollando aplicaciones para tecnologías nuevas y existentes.