Accuracy improvement of Fiber Bragg Grating peak wavelength demodulation using wavelet transform and various center wavelength detection algorithms

摘要

The main feature of Fiber Bragg Gratings is that they perform a direct transformation of measured parameter into a shift in the center Bragg wavelength. This paper presents a possibility for extraction FBGs peak wavelength from spectra with high influence of noise by using wavelet transform. Spectra of tested FBG were measured in 20 points with different extending force applied to tested sample. Wavelet transform and various methods of center Bragg wavelength detection are jointly applied to improve wavelength detection accuracy. Experiment results shows that application of appropriate digital signal processing algorithms for denoising FBG spectra could greatly improve accuracy and linearity of fiber sensor processing characteristics.%Najważniejszą właściwością światłowodowych siatek Bragga (Fiber Bragg Gratings) jest liniowe przetwarzanie zmian mierzonej temperatury bądź odkształcenia na przesunięcie centralnej fali. Artykuł ten prezentuje możliwości wyznaczenia długości fali Bragga z widm silnie zaszumionych przy zastosowaniu transformaty Falkowej .Spectra rejestrowano w 20 punktach o różnych wartościach siły rozciągającej próbkę. Transformacja Falkowa oraz różne algorytmy wyszukiwania centralnej fali Bragga zostały zastosowane jednocześnie dla uzyskania poprawy precyzji wykreślania charakterystyki przetwarzania elementu mierzącego. Wyniki eksperymentu wskazują, że zastosowanie odpowiednich algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów do widm FBG może w dużym stopniu poprawić dokładność wyznaczania charakterystyki przetwarzania światłowodowego czujnika.