三波长数字相位解调法解调误差及影响因素

介绍了光纤法布里-珀罗(F-P)传感器的传统解调方法,系统地推导了针对非本征法布里-珀罗干涉型(EFPI)传感器解调的三波长数字相位解调法的解调原理,仿真和实验分析了三波长数字相位解调法的解调误差。仿真分析结果表明,相位偏离正交关系是限制解调的最主要因素,要保证解调误差在15 nm以内,腔长变化应小于在正交腔长处2μm的范围。采用3个独立的激光光源进行实验,实验结果表明,在正交腔长附近1μm范围内变化,解调腔长误差小于12 nm,重复性误差小于10 nm,解调具有良好的稳定性。

基于EFPI光纤传感器的算法对比研究

为研究非本征法布里珀罗干涉仪(EFPI)光纤传感器的算法解调效果,基于波分复用技术设计和实现三波长相位解调算法、三波长自适应强度解调算法两种解调方案。实验测得EFPI光纤传感器解调系统中三波长相位解调算法的声压灵敏度为899.88 mV/Pa(1 kHz),信噪比为75.5 dB(1 kHz),线性拟合系数为0.994;三波长自适应强度解调算法的声压灵敏度较高为1106 mV/Pa(1 kHz),信噪比为67.5 dB(1 kHz),线性拟合系数为0.961。对比两种解调算法的特性,数据客观呈现解调结果,为EFPI光纤传感器音频解调系统在不同场景下的应用提供了算法选择方案。