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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光學傳感,尤其涉及一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法、裝置、設備及介質。
技術介紹
1、光纖法布里-珀羅干涉儀(fpi,fiber?optic?fabry-perot?interferometer)是在光纖內的傳感區域制造出fp(法布里-珀羅諧振腔(fabry–pérot?cavity))腔,利用多光束干涉原理來監測被測量變化的儀器,其克服了m-z干涉儀(馬赫-曾德爾干涉儀(mach-zehnder?interferometer))和sagnac干涉儀(薩格納克效應干涉儀)結構光纖傳感器種的偏振衰落現象,由于其具有靈敏度高、耐腐蝕等優點,已被廣泛研究并應用于應變、溫度、壓力、折射率、振動和聲信號的測量。然而由于fpi的測量分辨率和動態范圍分別由諧振峰的品質因數(fom,figure?of?merit)和干涉譜的自由譜寬(fsr,free?spectral?range)決定,且對于fsr較小的干涉譜,諧振峰的品質因數(fom)較大,即fpi傳感器具有較高的測量精度,但較小的動態測量范圍。因此fpi的測量分辨率與動態范圍往往相互制約,這限制了其在工業傳感和測量領域的使用和發展。
2、現有的傳感測量方法主要有采用超低損耗空心芯光纖來延長外腔fpi的腔長的方法,可以得到較高的fom,提升fpi的測量分辨率,然而干涉譜內伴隨的fsr降低相應地限制了動態測量范圍;還包括基于光纖布拉格光柵(fbg,fiber?bragg?grating)對和啁啾光纖布拉格光柵(cfbg,chirped?fiber?bragg?gr
技術實現思路
1、本專利技術提供一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法、裝置、設備及介質,其主要目的在于解決相關技術中提供的對物理量進行傳感測量的測量精度較差的問題。
2、為實現上述目的,本專利技術提供的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,應用于啁啾法布里-珀羅干涉儀,啁啾法布里-珀羅干涉儀由端面切平的啁啾光纖布拉格光柵構成,該方法包括:計算不同波長的入射光在預構建的啁啾光纖布拉格光柵上的反射位置;根據反射位置計算啁啾光纖布拉格光柵的波長范圍及腔長范圍;根據波長范圍及腔長范圍計算啁啾光纖布拉格光柵的波長干涉譜;對波長干涉譜進行物理量解調,得到入射光對應的物理量測量結果。
3、本專利技術還提供一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量裝置,包括:反射位置計算模塊,用于計算不同波長的入射光在預構建的啁啾光纖布拉格光柵上的反射位置;波長范圍及腔長范圍計算模塊,用于根據反射位置計算啁啾光纖布拉格光柵的波長范圍及腔長范圍;波長干涉譜計算模塊,用于根據波長范圍及腔長范圍計算啁啾光纖布拉格光柵的波長干涉譜;物理量解調模塊,用于對波長干涉譜進行物理量解調,得到入射光對應的物理量測量結果。
4、本專利技術還提供一種電子設備,包括:與至少一個處理器通信連接的存儲器;其中,處理器用于執行存儲在存儲器上的計算機程序;存儲器存儲有可被至少一個處理器執行的計算機程序,計算機程序被至少一個處理器執行,以使至少一個處理器能夠執行上述的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法。
5、本專利技術還提供一種計算機可讀存儲介質,存儲有計算機程序,該計算機程序被處理器執行時,實現上述任意一項的基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法。
6、本專利技術實施例通過計算不同波長的入射光在啁啾光纖布拉格光柵上的反射位置計算所波長范圍及腔長范圍,可以得到腔長隨波長逐漸變化的啁啾法布里-珀羅干涉儀;對波長干涉譜進行物理量解調,可以在短波長區域及長波長區域分別實現大動態范圍和高分辨率的傳感測量,能夠有效解決了測量分辨率與動態范圍相互制約的問題,提高傳感測量的測量精度。因此本專利技術提出的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法、裝置、設備及介質,可以解決基于法布里-珀羅腔的傳感測量準確性較差的問題。
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1.一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,應用于啁啾法布里-珀羅干涉儀,所述啁啾法布里-珀羅干涉儀由端面切平的啁啾光纖布拉格光柵構成,其特征在于,所述方法包括:
2.如權利要求1所述的基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,在啁啾光纖布拉格光柵的中間或邊緣處進行端面切平,得到切平端面。
3.如權利要求2所述的基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,在所述切平端面上鍍有金膜,用于增加所述啁啾法布里-珀羅干涉儀的反射率。
4.如權利要求1所述的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,所述計算不同波長的入射光在預構建的啁啾光纖布拉格光柵上的反射位置,包括:
5.如權利要求4所述的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,所述反射位置公式表示為:
6.如權利要求1所述的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,所述根據所述反射位置計算所述啁啾光纖布拉格光柵的波長范圍及腔長范圍,包括:
7.如權利要求6所述的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,所述計算在所述波長范圍內
8.如權利要求1所述的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,所述波長干涉譜表示為:
9.如權利要求1所述的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,所述對所述波長干涉譜進行物理量解調,得到所述入射光對應的物理量測量結果,包括:
10.一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量裝置,其特征在于,所述裝置包括:
11.一種電子設備,其特征在于,所述電子設備包括:
12.一種計算機可讀存儲介質,存儲有計算機程序,其特征在于,所述計算機程序被處理器執行時,實現權利要求1至9中任意一項所述的基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,應用于啁啾法布里-珀羅干涉儀,所述啁啾法布里-珀羅干涉儀由端面切平的啁啾光纖布拉格光柵構成,其特征在于,所述方法包括:
2.如權利要求1所述的基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,在啁啾光纖布拉格光柵的中間或邊緣處進行端面切平,得到切平端面。
3.如權利要求2所述的基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,在所述切平端面上鍍有金膜,用于增加所述啁啾法布里-珀羅干涉儀的反射率。
4.如權利要求1所述的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,所述計算不同波長的入射光在預構建的啁啾光纖布拉格光柵上的反射位置,包括:
5.如權利要求4所述的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征在于,所述反射位置公式表示為:
6.如權利要求1所述的一種基于法布里-珀羅腔的傳感測量方法,其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員:張哲,周敏,郭曉楊,林慶典,余軍,周滄濤,阮雙琛,
申請(專利權)人:深圳技術大學,
類型:發明
國別省市:
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