光纖法珀（F-P）腔傳感器的解調方法研究.pdf

1、波長解調的光纖法珀(F-P)腔傳感器具有極高的靈敏度和精度，因此對實現(xiàn)傳感器高準確度、高分辨率和大動態(tài)范圍絕對測量的波長解調技術的研究占有極為重要的地位。本論文介紹了峰值算法、快速傅立葉變換算法、離散腔長變換算法和最小均方誤差估計算法等波長解調算法，對相關系數(shù)算法做了較為深入的研究。 相關系數(shù)算法是利用信號處理領域中的相關性理論發(fā)展來的，將其作為光纖法珀(F-P)腔傳感器的波長解調技術，可以實現(xiàn)高準確度和高分辨率的絕對測量。

2、 相關系數(shù)算法在一定程度上可以很好的抑制噪聲干擾。仿真實驗的結果表明，當單個光纖法珀(F-P)腔傳感器的光譜信號的信噪比大于2.5，采用虛擬步長值大于10nm時，測量結果沒有誤差。對于信噪比較高的信號，步長值小于1nm時，解調結果的準確度和分辨率很高。但是當信噪比降低時，同一步長值解調結果的誤差增大，信噪比低于一定程度，減小步長值不能提高準確度和分辨率。這一結論可以為不同分辨率條件下的信噪比要求值提供有益的參考。 相關系數(shù)算

3、法的計算量較大，本文提出了“先粗調后細調”的快速算法可以很有效地解決這個問題。對基于HR2000型微型光譜儀的單模光纖法珀(F-P)腔傳感的信號成功地實現(xiàn)了解調。 通過對光纖法珀(F-P)腔傳感器并聯(lián)復用仿真的解調實驗表明，傳感器信號間的串擾對解調結果的準確度影響很大：虛擬步長值越小，串擾現(xiàn)象越明顯，出現(xiàn)串擾的真實腔長值之差越大。設定的真實腔長值之差小于5μm時，串擾引起的誤差非常大，相關系數(shù)算法無法實現(xiàn)正確解調。因此運用相關系