小型化光纤光栅解调系统设计及寻峰算法的模拟评测

摘要：

为实现光纤布拉格光栅(FBG)反射光谱信号的实时监测,基于全固态光谱模块设计了用于解调FBG信号的硬件系统和软件架构,编写了上位机软件,嵌入了不同的寻峰算法,可适用于不同噪声环境下中心波长的计算,以减少由算法带来的波长误差.软件还包括数据采集、存储及回放等功能.以高斯拟合寻峰算法为例,提出了一种不依赖硬件设备对寻峰算法进行模拟评测的方法,提高了这类光谱解调系统的开发效率.采用叠加了不同噪声水平的理想FBG反射谱进行模拟评测实验,结果表明,阈值取为噪声平均幅值的2倍时可获得最佳的寻峰结果,且寻峰误差与采集数据的信噪比(SNR)和光谱峰宽成反比.运用高斯拟合寻峰算法对硬件系统实际采集的FBG反射谱数据进行寻峰计算,所得系统精度为5.89 pm,与模拟评测结果的误差小于1.7 pm,验证了模拟评测的可行性.

关键词：光纤布拉格光栅、光纤光栅解调系统、寻峰算法、模拟评测、高斯函数

所属期刊栏目：41

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：上海航天科技创新基金;八院职工创新创意项目基金

在线出版日期：2020-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：618-625