Pourquoi l’apodisation est-elle nécessaire ? Comment élimine-t-elle les lobes secondaires dans le spectre de réflexion ?
L’apodisation est nécessaire dans la fabrication des FBG pour supprimer ou éliminer les lobes latéraux dans le spectre de réflexion.
Raison de la nécessité :
Lorsqu’une Fibre de Bragg (FBG) présente une modulation d’indice de réfraction uniforme sur sa longueur, le spectre de réflexion présente des lobes latéraux distincts en plus du pic de Bragg principal. Ces lobes latéraux sont causés par les changements brusques et abrupts de l’indice de réfraction au début et à la fin du réseau. Dans les applications pratiques, ces lobes latéraux peuvent être problématiques car ils :
- Réduisent le rapport signal sur bruit : Les lobes latéraux peuvent interférer avec les mesures, en particulier lors de la détection de petites variations dans la longueur d’onde de Bragg principale.
- Limitez les capacités de multiplexage : Dans un système comportant plusieurs FBG, les lobes latéraux d’une FBG peuvent chevaucher le pic de réflexion principal d’une autre, entraînant des diaphonies et des lectures inexactes.
- Augmentent l’ambiguïté : Il peut être difficile de distinguer le véritable pic de Bragg des lobes latéraux forts, ce qui conduit à une mauvaise interprétation des données du capteur.
Comment cela élimine les lobes latéraux :
L’apodisation implique une variation progressive de la force de la modulation de l’indice de réfraction le long de la longueur de la FBG, plutôt qu’une modulation uniforme. Cette variation progressive de la force du réseau à ses extrémités réduit efficacement les changements brusques de l’indice de réfraction. Mathématiquement, cela est analogue à l’application d’une fonction de fenêtrage au profil du réseau.
La transition douce créée par l’apodisation entraîne :
- Réduction des artefacts de transformée de Fourier : Les bords nets d’un réseau uniforme agissent comme une fenêtre rectangulaire dans le domaine spatial, ce qui correspond à une fonction sinc dans le domaine spectral, produisant ainsi des lobes latéraux. L’apodisation lisse ces bords, ce qui à son tour lisse la transformée de Fourier, supprimant les oscillations qui provoquent les lobes latéraux.
- Redistribution de l’énergie : En réduisant progressivement la force du réseau aux extrémités, la lumière réfléchie est plus concentrée dans le pic de Bragg principal, et moins d’énergie est distribuée dans les lobes latéraux.
Les profils d’apodisation courants comprennent les fonctions Gaussienne, cosinus surélevé et tanh, chacune offrant différents niveaux de suppression des lobes latéraux et de caractéristiques du pic principal.
OFSCN propose différents types de fibres de Bragg nues, y compris les
OFSCN® Polyacrylate Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (nues) , les OFSCN® Standard Femtosecond Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (nues) , et les OFSCN® High-Strength Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (nues) , qui peuvent être conçus avec apodisation pour répondre aux exigences spécifiques de performance spectrale.
<img src="upload://efRQgJYkb1FpvZ2pFTscrVv7Fuq.jpeg" alt="OFSCN® Polyacrylate Fiber Bragg Grating" >
<img src="upload://hPgKLjuhExWAqQbUndvuK26RsA2.jpeg" alt="OFSCN® Standard Femtosecond Fiber Bragg Grating" >