FONTE MULTIESPECTRAL COM CONTROLE E MULTIPLEXAÇÃO DE LASERS DFB APLICADA À ESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃO DIRETA.
TDLAS. Lasers DFB. Fonte multiespectral. Multiplexação temporal. Calibração. Espectroscopia de absorção.
Esta tese apresenta a FNT-01 (Fontana-01), uma fonte multiespectral embarcada que multiplexa no tempo os laços de corrente de operação, controle térmico (TEC/NTC) e monitoração óptica de até cinco lasers DFB, permitindo varreduras reprodutíveis para espectroscopia de absorção no infravermelho próximo (NIR). A arquitetura integra eletrônica analógica de condicionamento e proteção com controle digital em microcontrolador e interface USB-HID, além de firmware em C e aplicativo em C# que permitem definir setpoints, monitorar variáveis em tempo real e registrar dados experimentais. O chaveamento eletrônico garante seleção segura entre os lasers, impondo limites de corrente e temperatura por hardware e software, enquanto o acoplamento por fibra e o manejo de reflexões parasitas favorecem a estabilidade espectral. A validação metrológica adotou instrumentos de referência para corrente/temperatura e analisador de espectro óptico, assegurando rastreabilidade dos setpoints e da posição espectral. Provas de conceito com CH₄, CO, C₂H₂ e H₂O evidenciaram boa concordância entre os espectros medidos e previsões baseadas em bases espectroscópicas, com passo espectral prático na ordem de centésimos de nanômetro nas varreduras de corrente e temperatura. Os resultados indicam que a FNT-01 é uma plataforma robusta e reprodutível, com custo compatível com ambientes acadêmicos e de P&D, contribuindo para a disseminação de arranjos multiespectrais e fundamentando o depósito de patente do dispositivo. Além de consolidar uma solução integrada para controle de até cinco lasers DFB, o trabalho documenta procedimentos de configuração, calibração e operação que reduzem barreiras de implementação para laboratórios que desejem explorar TDLAS com maior cobertura espectral sem multiplicar o número de fontes e controladores