[發明專利]對偏振態變化不敏感的高精度光纖光柵傳感解調方法

有效

• 申請號: 201410324053.9
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104048617B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 黃穩柱;張文濤;甄騰坤;李芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01D5/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種對偏振態變化不敏感的高精度光纖光柵傳感解調方法，包括下列步驟：

步驟1：將兩路光纖光柵反射譜S₁、S₂分別進行小波變換，得到小波變換的結果WT₁和WT₂，再利用得到的小波變換結果WT₁和WT₂計算兩路光纖光柵反射譜S₁、S₂的時間-小波能量譜，得到光纖光柵反射譜S₁的時間-小波能量譜H₁和光纖光柵反射譜S₁的時間-小波能量譜H₂；

步驟2：檢測時間-小波能量譜H₁、H₂的峰值位置，再根據檢測出的峰值位置，將時間-小波能量譜H₁進行能量融合得到新的時間-小波能量譜E₁，將時間-小波能量譜H₂進行能量融合得到新的時間-小波能量譜E₂；

步驟3：檢測時間-小波能譜E₁、E₂的峰值位置，得到時間-小波能譜E₁的峰值位置P₁和時間-小波能譜E₂的峰值位置P₂，再將得到的兩個峰值位置P₁、P₂相減，得到兩個峰值位置的差值，即兩路光纖光柵反射譜的波長差。

2.根據權利要求1所述的高精度光纖光柵傳感解調方法，其中所述步驟1中所述兩路光纖光柵反射譜S₁、S₂是通過窄線寬可調諧激光器掃描來獲得的。

3.根據權利要求2所述的高精度光纖光柵傳感解調方法，其中所述窄線寬可調諧激光器具有小于1kHz的窄線寬和大于4pm的大可調諧范圍，所述光纖光柵具有小于2MHz的窄帶寬。

4.根據權利要求1所述的高精度光纖光柵傳感解調方法，其中所述步驟1中對兩路光纖光柵反射譜S₁、S₂進行小波能量譜計算是通過選取Morlet函數作為小波基函數來實現的。

5.根據權利要求1所述的高精度光纖光柵傳感解調方法，其中所述步驟2中所述對時間-小波能量譜H₁、H₂進行能量融合的步驟是通過將時間-小波能量譜H₁、H₂中較小的一個偏振能量峰處的3dB帶寬內的能量直接加到另一個較大的偏振能量峰處，并將該處的能量清零，從而得到新的時間-小波能量譜E₁、E₂來實現的。

6.根據權利要求1所述的高精度光纖光柵傳感解調方法，其中所述光纖光柵反射譜S₁、S₂通過光纖光柵法-珀式干涉儀或相移光纖光柵獲得。

7.根據權利要求1所述的高精度光纖光柵傳感解調方法，其中所述光纖光柵反射譜S₁、S₂，一個作為參考、一個作為傳感，且兩者對應的光纖傳感具有相同的技術指標。

8.根據權利要求6所述的高精度光纖光柵傳感解調方法，其中所述的光纖光柵反射譜S₁、S₂對應的兩個光纖光柵，處于溫度相對恒定、噪聲小的環境中。

9.根據權利要求1所述的高精度光纖光柵傳感解調方法，其中根據所述步驟3中得到的時間-小波能譜E₁的峰值位置P₁和時間-小波能譜E₂的峰值位置P₂的差值，進一步計算得到所述光纖光柵受到外界應變量的大小。