Как распространенные методы, такие как центроид или гауссова аппроксимация, повышают точность измерений?
Как центроидный, так и гауссовский методы подгонки являются распространенными алгоритмами поиска пиков для спектров волоконных брэгговских решеток (ВБР), и они значительно повышают точность измерений, более точно определяя длину волны Брэгга.
Метод центроида:
Этот метод вычисляет «центр масс» спектра отражения ВБР. Он рассматривает спектр как распределение интенсивности света по длине волны и находит взвешенное среднее значение длины волны.
- Повышение точности: Метод центроида обеспечивает лучшую точность, чем простое определение самой высокой точки (пиковой интенсивности), поскольку он учитывает всю форму пика отражения. Это делает его менее восприимчивым к шумовым всплескам, которые могут появиться на самом верху пика. Он менее требователен к вычислительным ресурсам, что делает его подходящим для высокоскоростных приложений.
Метод гауссовой подгонки:
Этот метод подгоняет математическую гауссову кривую (или другие подходящие функции, такие как лоренцева или фойгтовская) к измеренному спектру ВБР. Центр подгоночной гауссовой кривой затем принимается за длину волны Брэгга.
- Повышение точности: Гауссова подгонка обеспечивает более надежное и точное определение длины волны Брэгга, особенно при работе с зашумленными спектрами, асимметричными пиками или даже перекрывающимися пиками (хотя для сильно перекрывающихся пиков требуются методы деконволюции). Моделируя всю форму пика, он может эффективно отфильтровывать шум и извлекать базовую длину волны Брэгга с точностью до субпикометра. Хотя этот метод более требователен к вычислительным ресурсам, чем метод центроида, его превосходная точность делает его предпочтительным для приложений, требующих высокого разрешения измерений.
По сути, оба метода направлены на то, чтобы выйти за рамки простого определения максимальной интенсивности и использовать больше информации из спектра, причем гауссова подгонка обычно обеспечивает более высокую точность ценой вычислительной сложности.
Точный поиск пиков имеет решающее значение для производительности любого датчика ВБР, такого как
датчик деформации OFSCN® Fiber Bragg Grating в корпусе из сплава."