一种线性啁啾光纤光栅的传感解调方法技术

本发明专利技术提供一种线性啁啾光纤光栅的传感解调方法，对参考电信号以及测试电信号进行分组，根据对采样点偏移的不同取值，使得每组参考电信号与测试电信号之间呈现数学上的互相关性，每个互相关系数均对应一组参考电信号与测试电信号，判断出最大的互相关系数，去除掉该互相关系数对应的两组参考电信号以及测试电信号，再根据对采样点偏移的不同取值，使得新的每组参考电信号与测试电信号之间呈现数学上的互相关性，不断迭代循环，最终使得每组参考电信号与测试电信号均对应一偏移量，最终根据采样点偏移矩阵与啁啾光纤光栅的温度以及应力的关系，求解线性啁啾光纤光栅不同位置的传感参数

【技术实现步骤摘要】
一种线性啁啾光纤光栅的传感解调方法


[0001]本专利技术涉及光纤传感
，具体而言，涉及一种线性啁啾光纤光栅的传感解调方法
。

技术介绍

[0002]光纤光栅能用于传感的典型特征是它的布拉格波长能够随着外界的温度和应力的改变而发生偏移
。
而这一特性在啁啾光纤光栅上得到了很好的延伸
。
[0003]啁啾光纤光栅具有很宽的反射光谱，长度一般分布在
15~50 mm
之间
。
啁啾光纤光栅在不同位置反射不同波长的光，因此在不同位置可以检测大小不一的传感参数，通过解调啁啾光纤光栅的光谱，能够检测温度与应力的空间变化率，而不仅仅是它们的时间变化率
。
因此很多光纤传感领域的专家对啁啾光纤光栅的传感性能展开了研究，利用啁啾光纤光栅检测非均匀温度场
、
不连续应变场等，实现分布式传感，并针对啁啾光纤光栅的光谱提出了许多解调算法，提高了传感的分辨率
、
反应时间等参数
。
[0004]线性啁啾光纤光栅是在轴向上不同位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种线性啁啾光纤光栅的传感解调方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
将宽带光源上的宽带激光经过未施加温度和
/
或应力的线性啁啾光纤光栅，使得所述宽带激光在所述线性啁啾光纤光栅内轴向上的不同位置进行反射处理后，获得参考光信号；
S2、
将宽带光源上的宽带激光经过施加温度和
/
或应力的线性啁啾光纤光栅，使得所述宽带激光在所述线性啁啾光纤光栅内轴向上的不同位置进行反射处理后，获得测试光信号；
S3、
将所述参考光信号以及测试光信号分别转换为参考电信号以及测试电信号，所述参考电信号以及测试电信号均由
n
个连续且强度不一的采样点组成；
S4、
对所述参考电信号以及测试电信号进行滤波处理，以去除高频噪声；
S5、
根据所述参考电信号以及测试电信号中采样点的变化趋势，对处于上升状态的采样点取正值，对处于下降状态的采样点取负值；
S6、
将所述参考电信号分为组，每组所述参考电信号均包括
n
’
个采样点，不足一组的采样点舍弃；
S7、
定义各所述采样点的布拉格波长为，
i=1,2,3...n
，定义每相邻的两个所述采样点之间间隔为，定义所述测试电信号与所述参考电信号之间采样点偏移为个采样点，波长偏移量为，其中，；
S8、
，并判断当前的所述参考电信号与测试电信号中是否存在采样点，如果存在，转向步骤
S9
，如果不存在，则转向步骤
S15
；
S9、
判断是否大于，如果＞，则转向步骤
S13
，如果
≤
，则转向步骤
S10
；
S10、
从第
+1
个采样点开始，以
n
’
个采样点为一组对所述测试电信号进行分组，采样点不足的用0值补充，使得所述测试电信号也分为组；
S11、
计算所述波长偏移量为时，每组所述参考电信号与对应组的所述测试电信号之间的互相关系数，所述互相关系数的表达式如下：，一式中，
N
代表第
N
组电信号，
N
’
代表第
N
组电信号的第一个采样点的波长序号，代表参考电信号，代表测试电信号；二式中，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈常宇，王志浩，曹云杰，周俊，刘辰，孙彪，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：