¿Por qué es necesaria la apodización? ¿Cómo elimina los lóbulos laterales en el espectro de reflexión?
La apodización es necesaria en la fabricación de FBG para suprimir o eliminar los lóbulos laterales en el espectro de reflexión.
Razón de la Necesidad:
Cuando una Red de Bragg de Fibra (FBG) tiene una modulación uniforme del índice de refracción a lo largo de su longitud, el espectro de reflexión presenta lóbulos laterales distintivos además del pico de Bragg principal. Estos lóbulos laterales son causados por los cambios bruscos y abruptos en el índice de refracción al principio y al final de la red. En aplicaciones prácticas, estos lóbulos laterales pueden ser problemáticos ya que:
- Reducen la relación señal-ruido: Los lóbulos laterales pueden interferir con las mediciones, especialmente al intentar detectar pequeños cambios en la longitud de onda de Bragg principal.
- Limitan las capacidades de multiplexación: En un sistema con múltiples FBG, los lóbulos laterales de una FBG pueden superponerse con el pico de reflexión principal de otra, lo que genera diafonía y lecturas inexactas.
- Aumentan la ambigüedad: Puede ser difícil distinguir el pico de Bragg real de lóbulos laterales fuertes, lo que lleva a una mala interpretación de los datos del sensor.
Cómo Elimina los Lóbulos Laterales:
La apodización implica variar gradualmente la fuerza de la modulación del índice de refracción a lo largo de la longitud de la FBG, en lugar de tener una modulación uniforme. Esta variación gradual de la fuerza de la red en sus bordes reduce efectivamente los cambios abruptos en el índice de refracción. Matemáticamente, esto es análogo a aplicar una función de ventana al perfil de la red.
La transición suave creada por la apodización conduce a:
- Artefactos de Transformada de Fourier reducidos: Los bordes nítidos de una red uniforme actúan como una ventana rectangular en el dominio espacial, lo que corresponde a una función sinc en el dominio espectral, produciendo así lóbulos laterales. La apodización suaviza estos bordes, lo que a su vez suaviza la Transformada de Fourier, suprimiendo las oscilaciones que causan los lóbulos laterales.
- Redistribución de energía: Al reducir gradualmente la fuerza de la red en los extremos, la luz reflejada se concentra más dentro del pico de Bragg principal, y se distribuye menos energía en los lóbulos laterales.
Los perfiles de apodización comunes incluyen las funciones Gaussiana, coseno alzado y tanh, cada una ofreciendo diferentes niveles de supresión de lóbulos laterales y características del pico principal.
OFSCN ofrece varios tipos de Redes de Bragg de Fibra (FBG) desnudas, incluidas
OFSCN® Redes de Bragg de Fibra de Poliacrilato / Cuerdas de Redes de Bragg de Fibra (desnudas)
,
OFSCN® Redes de Bragg de Fibra Femtosegundo Estándar / Cuerdas de Redes de Bragg de Fibra (Desnudas)
, y
OFSCN® Redes de Bragg de Fibra de Alta Resistencia / Cuerdas de Redes de Bragg de Fibra (Desnudas)
, que pueden diseñarse con apodización para cumplir con requisitos específicos de rendimiento espectral.