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    光纖的數(shù)據(jù)修正

    2013-04-29 03:31:29張亞星
    金色年華·教學(xué)參考 2013年8期
    關(guān)鍵詞:穩(wěn)定性

    張亞星

    【摘 要】本文詳細(xì)介紹了兩種數(shù)據(jù)修正方法:雙光纖修正和多光纖修正,經(jīng)過(guò)修正的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)比修正前的穩(wěn)定性高。我們采用的方法是利用參考光纖的中心波長(zhǎng)和在掃描數(shù)據(jù)中的位置,通過(guò)插值法得到探測(cè)光纖的中心波長(zhǎng)。

    【關(guān)鍵詞】雙光纖修正;三光纖修正;穩(wěn)定性;參考光纖

    1.引言:波峰在掃描數(shù)據(jù)中的位置與中心波長(zhǎng)是否線性,在很大程度上取決于掃描電路的穩(wěn)定性、掃描電壓的線性度和探測(cè)器周圍的溫度變化。由于這些因素的制約,峰值探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)到信號(hào)的波峰位置后,該位置對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)并不是固定的。因此如果不進(jìn)行修正,得到的結(jié)果將會(huì)出現(xiàn)顯著偏差。

    2.作為例子,在表中列出同一溫度下分兩次探測(cè)到的中心波長(zhǎng)在掃描數(shù)據(jù)中的位置。溫度不變時(shí),同一傳感器的反射光中心波長(zhǎng)應(yīng)該不變,但是從表1中我們可以看出,同一波長(zhǎng)在掃描數(shù)據(jù)中的位置是不一樣的。

    下面我們將介紹兩種數(shù)據(jù)修正方法:雙光纖修正或多光纖修正。

    (1)雙光纖修正

    如果掃描電壓是線性變化的,而掃描電壓或者頻率發(fā)生了變化,則可以采用雙光纖修正。雙光纖修正就是在恒溫箱內(nèi)放置兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)光纖,它們的布拉格中心波長(zhǎng) 已知,在探測(cè)時(shí),也向這兩個(gè)光線中通入同樣的寬帶光,探測(cè)到這兩個(gè)傳感器信號(hào)在掃描數(shù)據(jù)中的對(duì)應(yīng)位置,最后使用我們上一節(jié)介紹的線性插值法,通過(guò)這兩個(gè)已知的兩個(gè)中心波長(zhǎng)和掃描數(shù)組位置的對(duì)應(yīng),計(jì)算被探測(cè)傳感器信號(hào)的中心波長(zhǎng)值。

    (2)多光纖修正

    在掃描電壓受外界的影響,線性度不太好的情況下,通過(guò)雙光纖修正得到的波長(zhǎng)值除了在靠近兩個(gè)參考光纖中心波長(zhǎng)處比較準(zhǔn)確外,在其他地方會(huì)有較大的誤差,因此需要進(jìn)行多光纖修正。多光纖修正與雙光纖修正的原理相同,也是運(yùn)用插值法來(lái)求近似解,不同的只是參考光纖數(shù)目要多。由于本次設(shè)計(jì)過(guò)程中我們使用了三根參考光纖,所以我們將以三光纖為例來(lái)介紹多光纖修正。

    3.小結(jié):由上面的討論可以看出三光纖修正比雙光纖修正得到的結(jié)果更加穩(wěn)定。而且,三光纖修正可允許掃描電壓的非線性變化,所以三光纖應(yīng)是首選的數(shù)據(jù)修正方法。當(dāng)然如果我們繼續(xù)增加參考光纖的數(shù)量,還可能得到更好的修正效果,雖然這一點(diǎn)我們沒(méi)有進(jìn)行驗(yàn)證,但確信這樣的辦法可行。然而隨著參考光纖數(shù)目的增多,插值多項(xiàng)式的冪次也相應(yīng)的增高,插值理論認(rèn)為,插值多項(xiàng)式的冪次過(guò)高時(shí)也會(huì)帶來(lái)數(shù)值不穩(wěn)定的問(wèn)題,因此七次以上的高次插值很小采用。

    【參考文獻(xiàn)】

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