光纤Bragg光栅传感器正如心跳般忠实地监测着周遭环境的每一次微妙变化现在让我们深入探索这颗心脏研究

在探索微型光谱仪的边界时,我们发现它们虽然体积小、价格便宜,但其光谱分辨力仅能达到0.1nm,远未能满足高精度FBG解调所需的pm级分辨力。为了解决这一难题,本文提出了一种基于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波长漂移量的测量精度。

首先,我们回顾了FBG传感器的原理,它利用Bragg衍射原理将宽带光源发出的光以特定的Bragg波长反射回来。当FBG受到外界因素影响时,如温度或应变,其栅距或有效折射率变化导致反射波长漂移。通过实时监测这个偏移量,可以获得待测物理量的变化。

随后,我们介绍了插值-相关谱法,这种方法结合了线性插值技术,使原始光谱更加接近于漂移后的形状,从而在相关运算中更准确地确定Bragg波长漂移量。这项技术不仅能够有效抑制噪声,而且能够实现高精度测量。

实验结果表明,在采用中心波长为1550nm LED发出的光经过F-P可调谐滤波器后,通过DSP实现插值-相关谱法解调,能够显著提高信噪比并降低误差。在对比峰值检测法与此方法之间的一系列实验中,插值-相关谱法展示出了更高的分辨力和更好的稳定性。

最后,本文总结了该方法在温度传感实验中的应用,并验证了其线性拟合关系之误差为±1.18pm。这一成果证明了这种创新解码技术可以用于实际应用,为未来研究提供新的思路,同时也展现出它对于提高FBG传感器性能至关重要。

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