[發明專利]一種退卷積的超高光譜分辨率增強方法

有效

• 申請號: 201811357344.2
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109282898B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 劉加慶;韓順利;張志輝;劉雷;王建國
• 申請（專利權）人: 中電科儀器儀表有限公司
• 主分類號: G01J3/44
• 分類號: G01J3/44;G01J3/02
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種退卷積的超高光譜分辨率增強方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：首先根據式(1)建立基于受激布里淵效應的光譜分析系統中單模保偏光纖鏈路中產生的受激布里淵增益譜的數學模型：

其中，g_B(ν)為受激布里淵增益譜，g₀為受激布里淵譜峰值，C和1-C為常數分別表示洛倫茲線型和高斯線型所占權重，p＝(n²-1)(n+2)/3為光纖的電致伸縮系數，ρ為光纖纖芯材料密度，c為真空中的光速，ν_B為布里淵增益譜頻率(單位為Hz)，△ν_p為泵浦信號譜寬，Δν_B＝1/(2πT_B)為布里淵增益譜寬，T_B為光纖中的聲子壽命，g_esp(ν)表示光纖自發布里淵散射引入的光譜分量，用高斯函數線型表示；

步驟2：光譜分析系統測量得到的光譜采用式(2)中S_m(ν)表示，在光譜分析系統的每一光譜采樣點，基于受激布里淵增益譜數學模型，對測量得到的超高光譜進行退卷積，

S_m(ν)＝S_r(ν)×g_B(ν) (2)

對測量得到的光譜S_m(ν)移除光譜分析系統的儀器線型函數，即移除受激布里淵增益譜g_B(ν)對于測量光譜的影響，即可得到測量目標的真實光譜S_r(ν)，從而可實現光譜分析系統的光譜分辨率增強，此過程即為退卷積，得到的分辨率增強的目標光譜S_p(ν)如式(3)所示：

S_p(ν)＝IFFT{FFT(S_m(ν))/FFT(g_B(ν))} (3)

其中，FFT表示傅里葉變換，IFFT表示逆傅里葉變換；

步驟3：采用帕德逼近光譜擬合方法消除退卷積得到的超高光譜中存在的光譜缺陷，對目標光譜S_p(ν)進行光譜擬合，并與擬合結果進行比較，如果兩者偏差超過20％，則用擬合值代替光譜S_p(ν)的對應光譜采樣點，從而最終得到分辨率增強的目標光譜S_uh(ν)。