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RESEARCH PRODUCT

High-speed and high-resolution interrogation of FBG sensors using wavelength-to-time mapping and Gaussian filters

Jose L. CruzLaureano A. Bulus RossiniPablo A. Costanzo CasoManuel P. FernandezMiguel V. Andrés

subject

Optical fiberoptical fibersPhysics - Instrumentation and DetectorsGaussianPhysics::OpticsFOS: Physical sciences//purl.org/becyt/ford/2.2 [https]Gratinglaw.inventionsymbols.namesakeOpticsFiber Bragg gratinglawWaveformphotonic sensorssensor monitoringfiber opticsPhysicsUNESCO::FÍSICA::ÓpticaSignal processingfiber sensorsbusiness.industryfiber bragg fratingInstrumentation and Detectors (physics.ins-det)Atomic and Molecular Physics and OpticsWavelengthLight intensity//purl.org/becyt/ford/2 [https]:FÍSICA::Óptica [UNESCO]symbolsbusinessfiber Bragg gratingsPhysics - OpticsOptics (physics.optics)

description

In this work we report a novel intensity-based technique for simultaneous high-speed and high-resolution interrogation of fiber Bragg grating (FBG) sensors. The method uses a couple of intensity Gaussian filters and the dispersion-induced wavelength-to-time mapping effect. The Bragg wavelength is retrieved by means of the amplitude comparison between the two filtered grating spectrums, which are mapped into a time-domain waveform. In this way, measurement distortions arising from residual power due to the grating sidelobes are completely avoided, and the wavelength measurement range is considerably extended with respect to the previously proposed schemes. We present the mathematical background for the interrogation of FBGs with an arbitrary bandwidth. In our proof-of-concept experiments, we achieved sensitivities of ∼20 pm with ultra-fast rates up to 264 MHz. Fil: Fernández, Manuel Pablo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Des. Tec. y Proyectos Especiales. Departamento de Ingenieria En Telecomunicaciones.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina Fil: Bulus Rossini, Laureano Andrés. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Des. Tec. y Proyectos Especiales. Departamento de Ingenieria En Telecomunicaciones.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina Fil: Cruz, José L.. Universidad de Valencia. Departamento de Fisica Aplicada y Electromagnetismo.; España Fil: Andrés, Miguel V.. Universidad de Valencia. Departamento de Fisica Aplicada y Electromagnetismo.; España Fil: Costanzo Caso, Pablo Alejandro. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Des. Tec. y Proyectos Especiales. Departamento de Ingenieria En Telecomunicaciones.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina

yearjournalcountryeditionlanguage
2019-09-10
https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.1909.08070