Um sinal é dividido em dois caminhos, o raster ainda funcionará corretamente?
Um sinal dividido em dois caminhos ainda pode funcionar normalmente com um FBG (Fiber Bragg Grating). No entanto, no projeto de engenharia real, a atenuação da potência óptica e o planejamento do comprimento de onda devem ser calculados e considerados rigorosamente.
As seguintes são análises detalhadas de princípios físicos e de engenharia gerais:
1. Análise de Atenuação de Potência Óptica e Perda de Link (Orçamento de Perda de Link)
Um divisor óptico (Optical Splitter), ao dividir um sinal óptico em dois caminhos, introduz as seguintes perdas:
- Perda de Divisão:
Em condições ideais, um divisor 1x2 dividirá a potência óptica ao meio, causando uma atenuação de 3\text{ dB} para cada caminho de sinal. Na engenharia real, juntamente com a perda de inserção (Insertion Loss) de aproximadamente 0,2\text{ dB} \sim 0,5\text{ dB} do próprio divisor, a perda de transmissão de cada caminho óptico geralmente fica em torno de 3,2\text{ dB} \sim 3,5\text{ dB} . - Perda de Caminho Duplo (Ida e Volta):
Como o FBG opera refletindo um comprimento de onda específico, a luz do transmissor de banda larga passa pelo divisor na ida (atenuando cerca de 3,5\text{ dB} ) e o sinal refletido passa pelo divisor novamente na volta para retornar ao demodulador, causando uma segunda atenuação (cerca de 3\text{ dB} ). Portanto, a perda adicional total de link introduzida pelo divisor óptico para todo o sistema de reflexão é de aproximadamente 6,5\text{ dB} \sim 7\text{ dB} .
2. Faixa Dinâmica e Limiar do Demodulador
Demoduladores modernos de FBG (FBG Demodulator) geralmente possuem uma faixa dinâmica muito ampla (tipicamente 30\text{ dB} \sim 50\text{ dB} ).
Isso significa que, desde que a potência de pico do espectro de reflexão do FBG retornado ao demodulador ainda esteja acima do ruído de fundo e do limite de detecção do demodulador (ou seja, dentro da faixa de sensibilidade de recepção do demodulador), o demodulador pode extrair com precisão e normalidade o comprimento de onda central da luz refletida. Uma perda de 7\text{ dB} está totalmente dentro da faixa permissível para a maioria dos demoduladores de alto desempenho.
3. Requisitos Essenciais de Projeto de Engenharia Geral
Embora fisicamente viável, os seguintes dois pontos devem ser atendidos ao configurar o sistema:
- Planejamento Rigoroso do Comprimento de Onda (Evitação de Sobreposição):
Os dois caminhos de sinal óptico após a divisão são fisicamente independentes, mas se eles eventualmente se fundirem através de um divisor e forem conectados a um único canal físico do demodulador, para o demodulador eles ainda parecerão ser o mesmo canal lógico. Portanto, nos dois ramos após a divisão, os intervalos de comprimento de onda de operação de todos os FBGs nunca devem se sobrepor. É essencial planejar o intervalo de deslocamento máximo do comprimento de onda para cada FBG causado por deriva de temperatura e deformação, garantindo que os comprimentos de onda estejam deslocados uns dos outros em qualquer estado operacional. - Seleção de Alta Refletividade:
Para compensar a perda de potência, recomenda-se usar FBGs com alta refletividade no sistema divisor (por exemplo, \ge 70\% ), de modo que o sinal refletido de volta para o demodulador ainda tenha uma alta relação sinal-ruído após a atenuação de ida e volta.
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