¿Cómo se asignan las longitudes de onda iniciales a cada rejilla al diseñar un sistema de 16 canales?
Al diseñar un sistema de 16 canales de Red de Bragg de Fibra (FBG), las longitudes de onda iniciales para cada rejilla se asignan en función de varios factores críticos para garantizar mediciones precisas y fiables sin solapamiento espectral. Como ingeniero de aplicaciones senior en detección de fibra óptica, puedo explicar el proceso:
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Tipo de sensor y rango de medición: El tipo de sensor (p. ej., temperatura, deformación) y su rango de medición esperado son cruciales. Cada tipo de sensor tiene una sensibilidad específica al mediador (p. ej., pm/°C para temperatura, pm/µε para deformación). Conocer el cambio máximo esperado en temperatura o deformación le permite calcular el cambio máximo potencial de longitud de onda para cada FBG.
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Bandas de guarda de longitud de onda (separación espectral): Para evitar el solapamiento espectral entre rejillas FBG adyacentes, especialmente en condiciones dinámicas o cambios ambientales extremos, se asigna una “banda de guarda” o separación espectral alrededor de la longitud de onda inicial de cada FBG. Esto garantiza que, incluso con desplazamientos máximos de longitud de onda, las rejillas no interfieran entre sí. Por ejemplo, si un sensor de temperatura puede desplazarse ±2 nm, necesitaría asignar un rango de longitud de onda inicial de al menos 4 nm para ese sensor, más un búfer adicional para la banda de guarda.
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Rango de longitud de onda del interrogador: La ventana espectral total disponible para todas las FBG está limitada por el rango de longitud de onda de funcionamiento del interrogador FBG. Por ejemplo, el
Interrogador de Red de Bragg de Fibra OFSCN®típicamente opera entre 1525 nm y 1565 nm, proporcionando una ventana de 40 nm. Todas las longitudes de onda FBG asignadas, incluidos sus desplazamientos potenciales, deben caber dentro de este rango.
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Esquema de multiplexación: Para un sistema de 16 canales, normalmente se utiliza la Multiplexación por División de Longitud de Onda (WDM). Esto implica asignar longitudes de onda de Bragg iniciales únicas a cada FBG dentro de la ventana espectral del interrogador. Si hay múltiples FBG en la misma fibra, sus longitudes de onda deben estar suficientemente separadas. Si se utilizan múltiples fibras, cada fibra puede albergar un conjunto de FBG, lo que optimiza aún más la asignación de longitudes de onda y la capacidad del sistema.
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Parámetros de la rejilla: Parámetros como la longitud de la rejilla y la reflectividad también pueden influir en las características espectrales (p. ej., ancho de banda, relación de supresión de modos laterales), que se consideran durante la asignación de longitud de onda para garantizar una demodulación clara.
En esencia, la asignación de longitud de onda inicial implica calcular el desplazamiento máximo esperado de la longitud de onda para cada sensor y luego distribuir estos sensores en la ventana espectral disponible del interrogador con bandas de guarda adecuadas para evitar solapamientos.
Aquí hay una imagen de un interrogador FBG típico que es esencial para leer las longitudes de onda de sus sensores FBG:
Puede encontrar más información sobre nuestros interrogadores en:
Interrogador de Red de Bragg de Fibra OFSCN®