对偏振态变化不敏感的高精度光纤光栅传感解调方法

摘要

本发明公开了一种对偏振态变化不敏感的高精度光纤光栅传感解调方法，包括：将两路光纤光栅反射谱S₁、S₂分别进行小波变换，得小波变换的结果WT₁和WT₂，再由此计算S₁、S₂的时间‑小波能量谱H₁和H₂；检测H₁、H₂的峰值位置，再根据检测出的峰值位置，将H₁、H₂分别进行能量融合得到新的时间‑小波能量谱E₁、E₂；检测E₁、E₂的峰值位置，得到峰值位置P₁和P₂，再将其相减得到两个峰值位置的差值，即两路光纤光栅反射谱的波长差。本发明的解调方法能够有效地解决单模光纤中偏振态不稳定造成解调结果出错的问题，通过小波时频能量谱代替光纤光栅的反射谱实现光纤光栅的反射峰的探测，可以对传感信号进行降噪处理，进一步提高解调系统的应变测量精度。

主权项

一种对偏振态变化不敏感的高精度光纤光栅传感解调方法，包括下列步骤：步骤1：将两路光纤光栅反射谱S₁、S₂分别进行小波变换，得到小波变换的结果WT₁和WT₂，再利用得到的小波变换结果WT₁和WT₂计算两路光纤光栅反射谱S₁、S₂的时间‑小波能量谱，得到光纤光栅反射谱S₁的时间‑小波能量谱H₁和光纤光栅反射谱S₂的时间‑小波能量谱H₂；步骤2：检测时间‑小波能量谱H₁、H₂的峰值位置，再根据检测出的峰值位置，将时间‑小波能量谱H₁进行能量融合得到新的时间‑小波能量谱E₁，将时间‑小波能量谱H₂进行能量融合得到新的时间‑小波能量谱E₂；其中所述能量融合的步骤是通过将时间‑小波能量谱H₁、H₂中较小的一个偏振能量峰处的3dB带宽内的能量直接加到另一个较大的偏振能量峰处，并将该处的能量清零，从而得到新的时间‑小波能量谱E₁、E₂来实现的；步骤3：检测时间‑小波能量谱E₁、E₂的峰值位置，得到时间‑小波能量谱E₁的峰值位置P₁和时间‑小波能量谱E₂的峰值位置P₂，再将得到的两个峰值位置P₁、P₂相减，得到两个峰值位置的差值，即两路光纤光栅反射谱的波长差。