A demodulation method based on dense identical grating zoning sensing is designed, which comprises the following steps: step 1: determining the zoning spectral threshold of dense identical grating; step 2: obtaining the position corresponding to the maximum wavelength of the zoning spectral threshold of dense identical grating; step 3: obtaining the position corresponding to the maximum wavelength of the zoning spectral threshold of dense identical grating; The intersection point of the partitioned spectrum of the dense identical grating and the spectral threshold of the partitioned spectrum at the temperature to be measured is the position of the spectral front lambda I of the dense identical grating at the temperature to be measured. The application error of demodulation in the partitioned spectrum and the limitation on the irregular spectrum improve the demodulation accuracy.
【技术实现步骤摘要】
基于密集全同光栅分区传感的解调方法
本专利技术涉及光纤光栅传感
,具体地指一种基于密集全同光栅分区传感的解调方法。技术背景基于密集全同光栅的传感网络不仅具备光纤布拉格光栅FBG(FiberBraggGrating)的优点(具有抗电磁干扰、电绝缘性好、耐腐蚀、体积小、重量轻、传输损耗小、可实现多点分布式测量、测量范围广等),同时基于密集光栅的传感网络系统采用分区光谱拼接实现对区域内每个光栅变化都能够响应,提高了光纤传感器的空间分辨率。同时将整个分区的光栅作为一个整体计算分区光谱,提高了解调速度。基于FBG的中心波长即Bragg波长与其经受的应变或温度的关系,理论上,FBG的反射光谱呈高斯分布,反射值在中心波长处的幅值最大,因此一种常见的温度解调方法就是寻找反射谱曲线的峰值确定FBG中心波长,通过中心波长的偏移量解调温度。但基于分区时分型光栅阵列光纤线型感温系统框图如图1所示。在光栅间距很小的情况下,由于脉宽的限制一个分区光栅的反射光谱会发生混叠,无法解析出单个光栅的光谱,采用分区解调的方法提高光栅传感的空间分辨率,结合WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)技术,同一分区内为间距很小的密集全同光栅,相邻分区光栅中心波长不同,因此相邻分区不会发生混叠。把一个分区内的密集光栅看作一个整体进行测温,一个分区的光栅反射信号相互混叠,虽然我们无法解调出单个光栅的光谱,但是将区域内反射光谱的和作为整区光谱,可以通过整区光谱的变化解调温度。分区光谱与单光栅反射光谱特性有所不同,密集光栅分区光谱可以看作分区内几十个光栅的光谱包络,在整 ...
【技术保护点】
1.一种基于密集全同光栅分区传感的解调方法,其特征在于,它包括如下步骤:步骤1:确定密集全同光栅的分区光谱阈值,该分区光谱阈值用于滤除密集全同光栅的分区光谱中的噪声和旁瓣,密集全同光栅的分区光谱阈值根据公式[maxd=d0,d1d,d3]确定,其中,d0为密集全同光栅的分区光谱噪声值、d1为密集全同光栅的旁瓣值、d3为单密集全同光栅受热情况下飘出峰值;步骤2:得到密集全同光栅的分区光谱在满足分区光谱阈值条件下,波长最大处所对应的位置,具体方法为,在任意选定温度T0下密集全同光栅的分区光谱与所述分区光谱阈值的交叉点,即为本步骤中任意选定温度T0下所述波长最大处所对应的位置,定义该位置为任意选定温度T0下密集全同光栅的分区光谱初始前沿位置λ0;步骤3:获取待测温度Ti下密集全同光栅的分区光谱与所述分区光谱阈值的交叉点,该交叉点对应位置即为待测温度Ti下密集全同光栅的分区光谱前沿位置λi,计算前沿位置的变化量Δλi;Δλi=λi‑λ0步骤4:解调温度,具体方法为前沿位置的变化量Δλi与温度变化量ΔTi之间的关系满足线性关系,确定该线性关系的斜率K,通过如下公式,计算得到待测温度Ti;ΔTi= ...
【技术特征摘要】
1.一种基于密集全同光栅分区传感的解调方法,其特征在于,它包括如下步骤:步骤1:确定密集全同光栅的分区光谱阈值,该分区光谱阈值用于滤除密集全同光栅的分区光谱中的噪声和旁瓣,密集全同光栅的分区光谱阈值根据公式[maxd=d0,d1d,d3]确定,其中,d0为密集全同光栅的分区光谱噪声值、d1为密集全同光栅的旁瓣值、d3为单密集全同光栅受热情况下飘出峰值;步骤2:得到密集全同光栅的分区光谱在满足分区光谱阈值条件下,波长最大处所对应的位置,具体方法为,在任意选定温度T0下密集全同光栅的分区光谱与所述分区光谱阈值的交叉点,即为本步骤中任意选定温度T0下所述波长最大处所对应的位置,定义该位置为任意选定温度T0下密集全同光栅的分区光谱初始前沿位置λ0;步骤3:获取待测温度Ti下密集全同光栅的分区光谱与所述分区光谱阈值的交叉点,该交叉点对应位置即为待测温度Ti下密集全同光栅的分区光谱前沿位置λi,计算前沿位置的变化量Δλi;Δλi=λi-λ0步骤4:解调温度,具体方法为前沿位置的变化量Δλi与温度...
【专利技术属性】
技术研发人员:李政颖,王洪海,王立新,王加琪,李小娇,姜德生,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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