[發明專利]基于虛擬參考干涉的靈敏度放大方法、裝置、設備及介質

有效

• 申請號: 202110330342.X
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113155164B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 方曉惠;張武;林春麗;陳圳南;黃仕宏;魯敦科;萬明桂
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚鵬

1.一種基于虛擬參考干涉的靈敏度放大方法，其特征在于，包括：

輸入兩束干涉光線，根據所述兩束干涉光線的強度以及所述兩束干涉光線的有效折射率進行干涉強度計算，確定傳感干涉儀的干涉光強；

結合調制函數對所述傳感干涉儀的干涉光強進行調制處理，確定調制結果；

對所述調制結果進行構造處理，確定虛擬參考干涉光譜的干涉光強；

將所述傳感干涉儀的干涉光強與所述虛擬參考干涉光譜的干涉光強相乘，確定疊加光譜以及游標效應的包絡；

根據所述傳感干涉儀的干涉光譜以及所述游標效應的包絡，分別計算對應的自由光譜范圍，確定所述傳感干涉儀的靈敏度以及所述游標效應的包絡的靈敏度；

根據所述傳感干涉儀的靈敏度以及所述游標效應的包絡的靈敏度，確定放大系數；

其中，所述游標效應的包絡的靈敏度為放大后的靈敏度；

所述結合調制函數對所述傳感干涉儀的干涉光強進行調制處理，確定調制結果，包括：

根據調制長度進行計算，確定所述調制函數；

根據所述調制函數調制所述傳感干涉儀的干涉光強，確定調制結果；

所述調制函數為：

所述調制結果表示為：

其中，I_m為調制函數，λ為真空中波長，L_m為調制長度，為調制結果，A為第一常數，B為第二常數，Δn⁰為兩束干涉光線的初始有效折射率差，L_s為干涉臂的幾何長度。

2.根據權利要求1所述的一種基于虛擬參考干涉的靈敏度放大方法，其特征在于，所述輸入兩束干涉光線，根據所述兩束干涉光線的強度以及所述兩束干涉光線的有效折射率進行干涉強度計算，確定傳感干涉儀的干涉光強，包括：

根據所述兩束干涉光線的強度，確定第一常數以及第二常數；

根據所述第一常數以及所述第二常數，結合所述兩束干涉光線的有效折射率，確定所述傳感干涉儀的干涉光強；

所述干涉強度的計算公式為：

A＝I₁+I₂，

其中，為傳感干涉儀的干涉光強，A為第一常數，B為第二常數，I₁為第一束干涉光線的強度，I₂為第二束干涉光線的強度，Δn⁰為兩束干涉光線的初始有效折射率差，為第一束干涉光線的有效折射率，為第二束干涉光線的有效折射率，λ為真空中波長，L_s為干涉臂的幾何長度。

3.根據權利要求1所述的一種基于虛擬參考干涉的靈敏度放大方法，其特征在于，所述對所述調制結果進行構造處理，確定虛擬參考干涉光譜的干涉光強，包括：

選取所述調制結果，構造所述虛擬參考干涉光譜的干涉光強；

所述構造處理的構造函數為：

其中，I_r為虛擬參考干涉光譜的干涉光強，Δn⁰為兩束干涉光線的初始有效折射率差，λ為真空中波長，L_s為干涉臂的幾何長度，L_m為調制長度。

4.根據權利要求1所述的一種基于虛擬參考干涉的靈敏度放大方法，其特征在于，所述將所述傳感干涉儀的干涉光強與所述虛擬參考干涉光譜的干涉光強相乘，確定疊加光譜以及游標效應的包絡，包括：

將所述傳感干涉儀以及所述虛擬參考干涉光譜相乘，確定所述疊加光譜；

選取所述疊加光譜的第二項，確定所述游標效應的包絡；

所述疊加光譜表示為：

其中，I_s×I_r為疊加光譜，A為第一常數，B為第二常數，Δn為由環境變化影響的兩束干涉光線的有效折射率差，Δn⁰為兩束干涉光線的初始有效折射率差，λ為真空中波長，L_s為干涉臂的幾何長度，L_m為調制長度。