【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及測量分析，尤其涉及一種光纖光譜儀及光譜信號的解調(diào)方法。
技術(shù)介紹
1、光纖光譜儀是一種利用光纖傳輸光信號并進(jìn)行光譜分析的儀器。其常采用光纖作為信號耦合器件，將被測光耦合到光譜儀中進(jìn)行光譜分析。光譜信號的解調(diào)是光譜分析中的一個(gè)步驟，用于從復(fù)雜的光譜信號中提取有用的信息。光譜信號通常包含多個(gè)波長的光強(qiáng)度信息，這些信息可以反映樣品的化學(xué)成分以及物理特征等。光譜信號的解調(diào)過程涉及光譜信號的分離、濾波以及分析等步驟，以提取特定的光譜特征。
2、在一些場景下，在換流站以及變電站等大型系統(tǒng)中，光纖光譜儀會受到惡劣電磁環(huán)境以及嚴(yán)重機(jī)械擾動(dòng)環(huán)境的影響，從而導(dǎo)致光纖光譜儀對被測光的光譜分析嚴(yán)重失真，這是因?yàn)殡y以在惡劣電磁環(huán)境以及嚴(yán)重機(jī)械擾動(dòng)環(huán)境中準(zhǔn)確的獲得光纖光譜儀的動(dòng)鏡的移動(dòng)速度，從而也就難以獲得不同時(shí)刻對應(yīng)的光程差。從而影響光譜分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請實(shí)施例的目的是提供一種光纖光譜儀及光譜信號的解調(diào)方法，以解決光譜分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性較低的問題。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：
3、第一方面，本申請實(shí)施例提供了一種光纖光譜儀，包括：光源、第一光纖耦合器、第二光纖耦合器、光纖延時(shí)線、第一光電探測器、第二光電探測器、激光器以及控制器；第一光纖耦合器、光纖延時(shí)線、第二光纖耦合器以及第一光電探測器形成第一通路，第二光纖耦合器、第一光纖耦合器以及第二光電探測器形成第二通路，光源與激光器發(fā)出的光波的傳輸方向相反
4、可選的，光源包括寬帶光源，激光器包括窄帶激光器。
5、可選的，控制器還用于根據(jù)時(shí)域干涉信號確定任意時(shí)刻的光程差；根據(jù)任意時(shí)刻的光程差和電學(xué)時(shí)域信號確定光波的干涉信號；對干涉信號進(jìn)行解調(diào)，得到光波的光譜信號。
6、可選的，控制器還用于確定激光器發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第一光強(qiáng)和第一時(shí)域信號；構(gòu)建時(shí)域干涉信號與第一光強(qiáng)、第一時(shí)域信號以及光程差之間的等式；以時(shí)域干涉信號、第一光強(qiáng)和第一時(shí)域信號為已知量確定光程差。
7、可選的，控制器還用于根據(jù)光程差確定對應(yīng)的相位差；根據(jù)相位差、電學(xué)時(shí)域信號中光源發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第二光強(qiáng)以及激光器發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第一光強(qiáng)確定光波的干涉信號。
8、可選的，控制器還用于確定光源發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第二時(shí)域信號；構(gòu)建干涉信號、光程差、第二時(shí)域信號以及電學(xué)時(shí)域信號之間的等式；利用等式對干涉信號進(jìn)行傅里葉變換，得到光波的光譜信號。
9、第二方面，本申請實(shí)施例提供了一種光譜信號的解調(diào)方法，包括：獲取第一光電探測器輸出的電學(xué)時(shí)域信號和第二光電探測器輸出的時(shí)域干涉信號；根據(jù)時(shí)域干涉信號確定任意時(shí)刻的光程差；根據(jù)任意時(shí)刻的光程差和電學(xué)時(shí)域信號確定光波的干涉信號；對干涉信號進(jìn)行解調(diào)，得到光波的光譜信號。
10、可選的，根據(jù)時(shí)域干涉信號確定任意時(shí)刻的光程差包括：確定激光器發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第一光強(qiáng)和第一時(shí)域信號；構(gòu)建時(shí)域干涉信號與第一光強(qiáng)、第一時(shí)域信號以及光程差之間的等式；以時(shí)域干涉信號、第一光強(qiáng)和第一時(shí)域信號為已知量確定光程差。
11、可選的，根據(jù)任意時(shí)刻的光程差和電學(xué)時(shí)域信號確定光波的干涉信號包括：根據(jù)光程差確定對應(yīng)的相位差；根據(jù)相位差、電學(xué)時(shí)域信號中光源發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第二光強(qiáng)以及激光器發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第一光強(qiáng)確定光波的干涉信號。
12、可選的，對干涉信號進(jìn)行解調(diào)，得到光波的光譜信號包括：確定光源發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第二時(shí)域信號；構(gòu)建干涉信號、光程差、第二時(shí)域信號以及電學(xué)時(shí)域信號之間的等式；利用等式對干涉信號進(jìn)行傅里葉變換，得到光波的光譜信號。
13、通過本申請實(shí)施例公開的技術(shù)方案，第一光纖耦合器、光纖延時(shí)線、第二光纖耦合器以及第一光電探測器形成第一通路，第二光纖耦合器、第一光纖耦合器以及第二光電探測器形成第二通路，光源與激光器發(fā)出的光波的傳輸方向相反；光源發(fā)出的光波在第一通路和第二通路中傳輸并通過第一光電探測器輸出電學(xué)時(shí)域信號，激光器發(fā)射光波在第一通路和第二通路中傳輸并通過第二光電探測器輸出時(shí)域干涉信號；控制器分別與第一光電探測器和第二光電探測器連接，用于根據(jù)電學(xué)時(shí)域信號和時(shí)域干涉信號確定光波的光譜信號。如此，第二光電探測器能夠捕獲逆向的時(shí)域干涉信號，按照該時(shí)域干涉信號和第一光電探測器檢測的電學(xué)時(shí)域信號，確定光波的光譜信號。即使在惡劣電磁環(huán)境以及嚴(yán)重機(jī)械擾動(dòng)環(huán)境中，也不會對第二光電探測器捕獲時(shí)域干涉信號和第一光電探測器捕獲電學(xué)時(shí)域信號造成影響。因此，按照該時(shí)域干涉信號和第一光電探測器檢測的電學(xué)時(shí)域信號，確定光波的光譜信號，可以提高光譜分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種光纖光譜儀，其特征在于，所述光纖光譜儀包括：光源、第一光纖耦合器、第二光纖耦合器、光纖延時(shí)線、第一光電探測器、第二光電探測器、激光器以及控制器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光譜儀，其特征在于，所述光源包括寬帶光源，所述激光器包括窄帶激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光譜儀，其特征在于，所述控制器還用于根據(jù)所述時(shí)域干涉信號確定任意時(shí)刻的光程差；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖光譜儀，其特征在于，所述控制器還用于確定激光器發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第一光強(qiáng)和第一時(shí)域信號；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖光譜儀，其特征在于，所述控制器還用于根據(jù)所述光程差確定對應(yīng)的相位差；
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖光譜儀，其特征在于，所述控制器還用于確定所述光源發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第二時(shí)域信號；
7.一種光譜信號的解調(diào)方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的光纖光譜儀，所述方法包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光譜信號的解調(diào)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述時(shí)域干涉信號確定任意時(shí)刻的光程差包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光譜信號的解調(diào)方法，其特征在于，所述對所述干涉信號進(jìn)行解調(diào)，得到所述光波的光譜信號包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種光纖光譜儀，其特征在于，所述光纖光譜儀包括：光源、第一光纖耦合器、第二光纖耦合器、光纖延時(shí)線、第一光電探測器、第二光電探測器、激光器以及控制器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光譜儀，其特征在于，所述光源包括寬帶光源，所述激光器包括窄帶激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光譜儀，其特征在于，所述控制器還用于根據(jù)所述時(shí)域干涉信號確定任意時(shí)刻的光程差；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖光譜儀，其特征在于，所述控制器還用于確定激光器發(fā)射光波的波數(shù)對應(yīng)的第一光強(qiáng)和第一時(shí)域信號；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖光譜儀，其特征在于，所述控制器還用于根據(jù)所述光程差確定對應(yīng)的相位差；...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋海龍，馬吉，鄒洪森，黎煒，丁寧，柴斌，田凱，楊群，徐慧偉，李昊，張強(qiáng)，任浩天，葉星辰，王磊，何佳儒，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)寧夏電力有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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