光纤Bragg光栅传感器犹如心脏的守护者它的心跳是数据的律动而高精度解调方法是对这颗心脏最深刻的理解

在追求微型化与便宜性的同时,新兴的微型光谱仪虽然体积小、价格亲民,但其光谱分辨力仅在0.1nm数量级,与精确测量FBG传感器所需的pm级分辨力相比,仍有巨大的差距。为了弥补这一缺陷,本文提出了一种基于F-P可调谐滤波器和波长基准器的高精度解调方法,即插值-相关谱法。

这种方法首先通过线性插值技术,在原始光谱中增加多个点,以提高数据密度并降低噪声影响。然后,利用互相关函数来分析原信号与漂移后信号之间的相似性,从而精确计算出Bragg波长的变化。这一方法不仅能够有效地抑制噪声,还能提供更高的测量精度,使得可以实现对温度、应变等外界参量进行高精度监测。

实验结果表明,将每相邻两点间线性插入12个点后的插值-相关谱法,其波长分辨力达到1 pm,是目前市场上难以实现的小于1 pm水平。此外,该方法还能够提供±0.2℃的温度测量精度,对于需要实时监控环境条件的人工智能系统尤为重要。

综上所述,本文提出的插值-相关谱法结合了优良的理论基础和实际操作效率,为解决当前微型光纤Bragg光栅传感器解调中的分辨率问题提供了新的思路和可能。通过这种方法,不仅缩小了设备尺寸,同时也提升了数据处理速度,为现场应用打开了大门。

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