基于频谱非线性效应色散补偿的低相干干涉解调方法

摘要

本发明公开了基于频谱非线性效应色散补偿的低相干干涉解调方法，包括：步骤一、对干涉条纹信号进行离散Fourier变换，得到离散频率域下的幅度谱和相位谱；步骤二、设定阈值H，将幅度谱中除去低频部分且幅值大于H的区间作为选取的离散频率段，计算频率段内各点所对应的波数，将相位谱从离散频率域转换到波数域；步骤三、在光源光谱分布的波数段内选取幅度谱中幅值最大点对应的波数为特定波数,在波数段内进行相位展开，计算特定波数的干涉级次，根据特定波数的相对相位值和干涉级次，重构特定波数的绝对相位，特定波数的绝对相位直接反映距离信息。本发明实现高精度距离解调、适用于任意宽带光源。

主权项

一种基于频谱非线性效应色散补偿的低相干干涉解调方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、对采集得到数字干涉信号进行离散Fourier变换，得到离散频率域下的幅度谱和相位谱；步骤二、设定阈值H；将幅度谱中除去低频部分且幅值大于H的区间作为选取的离散频率段，并根据低相干干涉系统深度相关色散特性，计算离散频率段内各点所对应的波数，将相位谱从离散频率域转换到波数域，实现频谱的非线性效应色散补偿；即：选取的离散频率段[l_s,l_e]中，计算得到光源光谱分布的波数段，序列号u对应的实际波数k_u的计算方法为:$k_u=f\left(u\right)=[\sqrt{{\beta }^2+8\alpha \pi u/\left(N\Delta d\right)}-\beta ]/2\alpha$其中，N为干涉信号的采样点数，Δd为干涉信号离散点的采样间隔，α是光源光谱范围深度相关色散引起的折射率变化率，β是折射率截距；步骤三、在上述波数段内选取幅度谱中幅值最大点对应的波数作为特定波数，对选取的特定波数k_l，在选取的波数段内进行相位展开：其中，floor()函数返回小于或等于括号中数值的最大整数，Φ(k_p)为波数k_p对应的相对相位值，为波数k_p对应的展开相位值；计算特定波数k_l的干涉级次mm＝int(C/2π)其中，int()函数返回括号中数值最接近的整数值，C为在波数段内对进行线性拟合后得到的截距值；根据特定波数k_l的相对相位值和干涉级次，重构特定波数的绝对相位其中，Φ(k_l)为特定波数k_l对应的相对相位值。