[发明专利]一种基于游标效应的光谱解调方法及其解调装置

权利要求书

1.一种基于游标效应的光谱解调方法，级联游标光谱为由两个串联的光纤干涉仪在入射宽谱激光后输出，其中一个光纤干涉仪采集外界被测信号，其特征在于，该方法包括如下步骤：

对级联游标光谱进行光谱频谱转换获得空间频率频谱；

提取空间频率频谱中频率值最小的一簇频率中主频率获得级联游标光谱包络所对应的频率成分；其中，主频率为空间频率频谱中频率值最小的一簇频率中幅值最大的频率；

对级联游标光谱包络所对应的频率成分进行频谱光谱转换级联游标光谱包络；

提取级联游标光谱包络的峰值波长或者谷值波长的漂移，通过光谱的漂移量可以得到外界参量的变化量。

2.如权利要求1所述基于游标效应的光谱解调方法，其特征在于，所述光纤干涉仪为光纤在线马赫泽德干涉仪或双光束干涉仪。

3.如权利要求1或2所述基于游标效应的光谱解调方法，其特征在于，提取空间频率频谱中频率值最小的一簇频率中幅值最大的频率通过一阶高斯滤波器提取，一阶高斯滤波器的中心频率同主频率相同。

4.如权利要求1或2所述基于游标效应的光谱解调方法，其特征在于，光谱频谱转换为傅里叶变换或者快速傅里叶变换，频谱光谱转换为逆傅里叶变换或者逆快速傅里叶变换。

5.一种基于权利要求1所述的解调方法的光谱解调装置，其特征在于，包括：

光谱获取单元，其输入端用于与级联结构一端连接，用于获得并将级联结构在宽谱光源射入下的输出光信号的光谱并作为级联游标光谱输出，其中，级联结构为串联的传感光纤干涉仪和参考光纤干涉仪；传感光纤干涉仪能够测量被测信号；

光谱频谱转化单元，其输入端与光谱获取单元的输出端连接，用于对级联游标光谱进行傅里叶变换输出空间频率频谱；

频谱提取单元，其输入端与光谱频谱转化单元的输出端连接，用于提取并将空间频率频谱中频率值最小的一簇频率中主频率并作为级联游标光谱包络所对应的频率成分输出；

频谱光谱转化单元，其输入端与频谱提取单元的输出端连接，用于对级联游标光谱包络所对应的频率成分进行逆傅里叶变换输出级联游标光谱包络；

漂移量获取单元，其输入端与频谱光谱转化单元的输出端连接，用于提取并输出级联游标光谱包络的波长或者波谷的漂移量。

6.如权利要求5所述的光谱解调装置，其特征在于，解调装置还包括依次串联的宽带光源、传感光纤干涉仪以及参考光纤干涉仪；

宽带光源用于输出宽带激光；传感光纤干涉仪用于通过被测信号改变光纤干涉仪有效长度使对宽带激光进行调制处理后输出传感干涉光信号发生漂移；参考光纤干涉仪用于对发生漂移的传感干涉光信号进行调制处理输出级联游标光谱。

7.如权利要求5所述的光谱解调装置，其特征在于，解调装置还包括依次串联的宽带光源、参考光纤干涉仪以及传感光纤干涉仪；

宽带光源用于输出宽带激光；参考光纤干涉仪用于对宽带激光进行调制处理后输出参考干涉光信号；传感光纤干涉仪用于通过被测信号改变光纤干涉仪有效长度使对参考干涉光信号进行调制处理输出级联干涉信号发生漂移，输出级联游标光谱。

8.如权利要求5至7任一项所述的光谱解调装置，其特征在于，光纤干涉仪为光纤在线马赫泽德干涉仪或双光束干涉仪。

9.如权利要求5至7任一项所述的光谱解调装置，其特征在于，控制参考光纤在线马赫泽德干涉仪的干涉光谱的相邻谐振波长间隔与传感光纤在线马赫泽德干涉仪的干涉光谱的相邻谐振波长间隔之差，使得在宽带激光输入情况下级联游标光谱的包络至少有一个完整周期。

10.如权利要求5至7任一项所述的光谱解调装置，其特征在于，光纤在线马赫泽德干涉仪为错位熔接结构、凸起锥结构、陡变锥结构、光纤微弯曲结构、球形结构或光子晶体光纤空气孔塌陷结构。