导语：近年来，微型光谱仪以其体积小、价格便宜而备受关注，但它们的光谱分辨力仅有0.1nm级别，这远远不能满足FBG传感器解调所需的pm级分辨力。因此，我们提出了一个基于F-P可调谐滤波器和波长基准器的新方法，结合插值-相关谱法，以提高Bragg波长漂移量的测量精度。

引言

FBG（光纤布拉格）传感器是利用FBG作为敏感元件的一种功能型光纤传感器，它们在温度、应变等外界参量作用下，可以通过Bragg波长漂移来检测这些变化。为了实现对这些参数的精确测量，我们需要研究如何高效地解调FBG反射波长。

原理

根据Bragg衍射原理，当宽带光源发出的光入射到FBG时，会将以特定Bragg波长为中心的窄带范围内的光反射回来。这种设计使得FBG能够被看作是一个窄带滤波器，其中心波长即为Bragg波长。当环境因素导致栅距或折射率发生变化时，反射回来的Bragg波长也会相应改变。这意味着我们可以通过实时监测反射信号中的波长偏移来获得待测物理量变化信息。

插值-相关谱法

由于原始频谱中通常只有功率起伏和总体漂移，而形状保持不变，这种特性使我们可以借助互相关函数来表示两者的相似性。我们的方法首先在原始频谱中每相邻两点间进行线性插值，然后使用相关谱法计算得到实际频谱与理论频谱之间最接近的一组数据，从而确定了实际频谱中的漂移。

实验结果

我们设计了一个系统，该系统包括LED发出的宽带激励光经过3dB耦合器后进入F-P可调谐滤波器，再经由DSP实现插值-相关谱法解码。在这个系统中，我们比较了峰值法与我们的方法，并且发现当采用线性插值后的相关分析时，可获得更高精度。此外，我们还研究了不同数量线性插入点对分辨力的影响，并最终确定了最佳配置。

结论

总之，本文提出了一种新的高精度轻质结构化探针技术，使得它既具有较低成本，又能提供极佳性能。本技术对于未来智能建筑、环境监控和医疗应用等领域都具有重要意义，因为它允许用户无需访问复杂设备就能快速获取详细信息。此外，由于其灵活性和多样性的潜力，本技术预计将广泛用于各种不同的场景，从而推动整个行业向前发展。