导语：

近年来，随着微型光谱仪技术的发展，它们体积小、价格便宜，但其光谱分辨力仅在0.1nm数量级远远达不到FBG解调所需pm级别精度。因此，我们提出了一种基于F-P可调谐滤波器和波长基准器的插值-相关谱法，以提高Bragg波长漂移量测量的精度。

引言：

光纤Bragg光栅（FBG）传感器因其广泛应用领域而备受关注。当FBG受到温度、应变等外界参量影响时，Bragg波长会发生相应变化。为了实现高精度测量，我们研究了基于F-P可调谐滤波器和波长基准器，采用插值-相关谱法处理技术，即在原始光谱中每相邻两点间进行线性插值，再利用相关谱法得到Bragg波长漂移量。这一方法不仅能有效抑制噪声，而且能够精确测量Bragg波长漂移，从而实现高精度测量温度、应变等外界参量。

1.FBG传感器原理

根据布拉格衍射原理，当宽带光源发出的光入射到FBG时，FBG将以其中心为中心的窄带范围内反射回去。这个中心位置称为Bragg波长 λ_B，由于当环境参数改变时，如温度或应变导致栅距A或有效折射率neff改变，这个λ_B也会发生相对应变化。

插值-相关谱法原理

通过互相关函数，可以表示两个频谱之间的一致性程度。在数字信号处理理论中，如果两个序列X(i)和Y(i)是互相关运算定义为：

实验结果

实验装置如图1所示，其中LED发出的中心λ=1550nm，与F-P可调谐滤波器结合，并通过DSP实现插值-相关谱法解调。

3.1 插值-相关谱法与峰值检测比较实验

对比了直接求峰值和未进行插值但使用同一方法以及结合线性插值后的效果，如图2所示，其中c部分标准差最低，为0.00214nm。

结论

通过理论分析与实验验证，展示了采用相 关曲行计算可以提高信噪比并提升解码效率。在此基础上，将原始数据中的每两点间增加一定数量（12点）的线性插入点，可以进一步提高分辨能力至达到pm级别。此技术有望用于各种需要高精度物理参数监测的情景中，如温度监控等场合。