Método de supresión de ruido basado en el filtrado por polarización y su aplicación en SBS-OSA

Área de la Ciencia:

• Ingeniería óptica
• Espectroscopia
• Procesamiento de señales

Sus antecedentes:

• Los analizadores ópticos de dispersión Brillouin estimulados (SBS-OSA) ofrecen una resolución subpicométrica, crucial para la comunicación óptica y la detección.
• La sensibilidad en SBS-OSAs está actualmente limitada por el ruido amplificado de dispersión de Brillouin (ABS) y la retrodispersión de Rayleigh (RB).
• La reducción efectiva del ruido es esencial para liberar todo el potencial de la tecnología SBS-OSA.

Objetivo del estudio:

• Analizar las fuentes y características del ruido en los SBS-OSA.
• Proponer y validar experimentalmente un nuevo método de supresión de ruido para SBS-OSA.
• Mejorar la sensibilidad y la independencia de polarización de los sistemas SBS-OSA.

Principales métodos:

• Análisis detallado de las fuentes de ruido, incluido el ruido ABS y RB, dentro del SBS-OSA.
• Desarrollo y aplicación de una técnica de supresión de ruido que utiliza el filtro de polarización.
• Validación experimental del método propuesto mediante el uso de un filtro óptico de banda estrecha de dispersión Brillouin estimulado (SBS-NBOF).

Principales resultados:

• Se logró una reducción del ruido (NF) de 7-10 dB en el SBS-NBOF.
• Se demostraron mejoras de sensibilidad de 7,6 a 9,4 dB para señales de una sola frecuencia y de 7,6 a 9,2 dB para señales periódicas.
• El método propuesto exhibió independencia de polarización, con un error cuadrado de la raíz media (RMSE) de 0,22 dBm en diferentes estados de polarización de entrada.

Conclusiones:

• El método de filtrado por polarización suprime efectivamente el ruido en los SBS-OSA, mejorando significativamente la sensibilidad del sistema.
• La reducción del ruido lograda y las mejoras de sensibilidad son fundamentales para el avance de las aplicaciones de comunicación óptica y detección.
• La independencia de polarización del método garantiza un rendimiento robusto en diversas condiciones de funcionamiento.