16채널 시스템을 설계할 때 각 회절 격자에 초기 파장이 어떻게 할당되나요?
16채널 광섬유 브래그 격자(FBG) 시스템을 설계할 때, 스펙트럼 중첩 없이 정확하고 신뢰할 수 있는 측정을 보장하기 위해 여러 중요 요소를 기반으로 각 격자의 초기 파장이 할당됩니다. 선임 광섬유 센싱 애플리케이션 엔지니어로서 이 과정을 설명해 드릴 수 있습니다.
-
센서 유형 및 측정 범위: 센서 유형(예: 온도, 변형)과 예상 측정 범위가 중요합니다. 각 센서 유형은 피측정량(예: 온도의 경우 pm/°C, 변형의 경우 pm/µε)에 대해 특정 민감도를 갖습니다. 온도 또는 변형의 최대 예상 변화를 알면 각 FBG의 최대 잠재적 파장 이동을 계산할 수 있습니다.
-
파장 가드 밴드(스펙트럼 분리): 특히 동적 조건이나 극한 환경 변화 시 인접한 FBG 간의 스펙트럼 중첩을 방지하기 위해 각 FBG의 초기 파장 주위에 “가드 밴드” 또는 스펙트럼 분리가 할당됩니다. 이를 통해 최대 파장 이동 시에도 격자가 서로 간섭하지 않도록 보장합니다. 예를 들어, 온도 센서가 ±2nm만큼 이동할 수 있다면, 해당 센서에 대해 최소 4nm의 초기 파장 범위를 할당해야 하며, 가드 밴드를 위한 추가적인 버퍼가 필요합니다.
-
인터로게이터 파장 범위: 모든 FBG에 대한 총 스펙트럼 창은 FBG 인터로게이터의 작동 파장 범위에 의해 제한됩니다. 예를 들어,
OFSCN® 광섬유 브래그 격자 인터로게이터
는 일반적으로 1525nm에서 1565nm 사이에서 작동하며 40nm의 창을 제공합니다. 잠재적 이동을 포함한 모든 할당된 FBG 파장은 이 범위 내에 맞아야 합니다. -
다중화 방식: 16채널 시스템의 경우 일반적으로 파장 분할 다중화(WDM)를 사용합니다. 이는 인터로게이터의 스펙트럼 창 내에서 각 FBG에 고유한 초기 브래그 파장을 할당하는 것을 포함합니다. 여러 FBG가 동일한 광섬유에 있다면 파장이 충분히 분리되어야 합니다. 여러 광섬유를 사용하는 경우 각 광섬유는 FBG 세트를 호스팅할 수 있어 파장 할당 및 시스템 용량을 더욱 최적화할 수 있습니다.
-
격자 매개변수: 격자 길이 및 반사율과 같은 매개변수도 스펙트럼 특성(예: 대역폭, 측면 모드 억제비)에 영향을 줄 수 있으며, 이는 명확한 복조를 보장하기 위해 파장 할당 중에 고려됩니다.
본질적으로 초기 파장 할당은 각 센서에 대한 최대 예상 파장 이동을 계산한 다음, 중첩을 방지하기 위해 적절한 가드 밴드를 사용하여 인터로게이터의 사용 가능한 스펙트럼 창에 걸쳐 이러한 센서를 분배하는 것을 포함합니다.
다음은 FBG 센서의 파장을 읽는 데 필수적인 일반적인 FBG 인터로게이터의 이미지입니다.
인터로게이터에 대한 자세한 정보는 다음에서 찾을 수 있습니다.
OFSCN® 광섬유 브래그 격자 인터로게이터