光纖法珀（F-P）腔傳感器的解調(diào)方法研究.pdf

1、波長(zhǎng)解調(diào)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(duì)實(shí)現(xiàn)傳感器高準(zhǔn)確度、高分辨率和大動(dòng)態(tài)范圍絕對(duì)測(cè)量的波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)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(zhǎng)變換算法和最小均方誤差估計(jì)算法等波長(zhǎng)解調(diào)算法，對(duì)相關(guān)系數(shù)算法做了較為深入的研究。 相關(guān)系數(shù)算法是利用信號(hào)處理領(lǐng)域中的相關(guān)性理論發(fā)展來(lái)的，將其作為光纖法珀(F-P)腔傳感器的波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度和高分辨率的絕對(duì)測(cè)量。

2、 相關(guān)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(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，當(dāng)單個(gè)光纖法珀(F-P)腔傳感器的光譜信號(hào)的信噪比大于2.5，采用虛擬步長(zhǎng)值大于10nm時(shí)，測(cè)量結(jié)果沒(méi)有誤差。對(duì)于信噪比較高的信號(hào)，步長(zhǎng)值小于1nm時(shí)，解調(diào)結(jié)果的準(zhǔn)確度和分辨率很高。但是當(dāng)信噪比降低時(shí)，同一步長(zhǎng)值解調(diào)結(jié)果的誤差增大，信噪比低于一定程度，減小步長(zhǎng)值不能提高準(zhǔn)確度和分辨率。這一結(jié)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(guān)系數(shù)算

3、法的計(jì)算量較大，本文提出了“先粗調(diào)后細(xì)調(diào)”的快速算法可以很有效地解決這個(gè)問(wèn)題。對(duì)基于HR2000型微型光譜儀的單模光纖法珀(F-P)腔傳感的信號(hào)成功地實(shí)現(xiàn)了解調(diào)。 通過(guò)對(duì)光纖法珀(F-P)腔傳感器并聯(lián)復(fù)用仿真的解調(diào)實(shí)驗(yàn)表明，傳感器信號(hào)間的串?dāng)_對(duì)解調(diào)結(jié)果的準(zhǔn)確度影響很大：虛擬步長(zhǎng)值越小，串?dāng)_現(xiàn)象越明顯，出現(xiàn)串?dāng)_的真實(shí)腔長(zhǎng)值之差越大。設(shè)定的真實(shí)腔長(zhǎng)值之差小于5μm時(shí)，串?dāng)_引起的誤差非常大，相關(guān)系數(shù)算法無(wú)法實(shí)現(xiàn)正確解調(diào)。因此運(yùn)用相關(guān)系