基于非线性滤波器的FBG解调系统的研究

传统的光纤Bragg光栅(FBG)滤波解调系统解调精度 较低,且线性滤波器的滤波曲线不是严格 的线性。从理论推导了基于线性滤波器的解调系统中滤波光和直接探测光光功率的比 值和滤波器的 透过率函数成正比。而传统的线性滤波解调方法过于理想化,为了修正这一问题,根据理论 推导对波长和 比值的关系按非线性滤波解调处理。实验结果表明,非线性解调 系统的温度解调精度高于线性解调系统,一定程度上提高了解调系统的精度。而且线性滤波 器的FBG解调 系统中几乎全部采用实际波长进行解调,本文在非线性滤波解调系统中引入虚拟波长的概念 ,对基于线性 滤波系统或非线性滤波系统的FBG系统进行解调,从而可以不用对实际波长的变化进行标定 而直接解调出FBG所处环境温度的变化。     

基于滤波器的Bragg光纤光栅解调系统

线性滤波器的FBG解调原理是:根据滤波光与参考光的比值和波长之间的关系来判断比值变化时引起的外界物理量的改变。传统的滤波解调系统中对波长和比值的关系按线性处理,而线性滤波器的滤波曲线本身不是完全的线性。实验中,理论上推导出比值和滤波器的透过率之间成正比关系。对温度和应变相对应的比值和波长进行分开处理,应变为零温度发生变化时,波长和比值在数据拟合时加入高次项按非线性处理。温度一定压力改变时对波长和比值按线性处理。拟合结果表明:非线性拟合情况下波长与比值的曲线与滤波曲线相似度很高,不同温度下对应的曲线上,同一比值相对应的波长差相等。