本发明专利技术提供一种光纤干涉仪的数据处理方法，包括：获取压电换能元件的电压相位灵敏度数据和相位标定信号数据，对相位标定信号数据进行处理，生成输入电压幅值数据，对输入电压幅值数据进行外调制处理，生成调制电压幅值数据，对调制电压幅值数据进行解调处理，生成输出电压幅值数据，对输入电压幅值数据和输出电压幅值数据进行处理，生成系统增益数据，以及根据输出幅值数据对系统增益数据进行归一化处理，生成相位幅值的绝对值数据，以完成对光纤干涉仪的数据处理。通过本发明专利技术公开的一种光纤干涉仪的数据处理方法，能够实现对光纤干涉仪的相位幅值进行标定，提高光纤干涉仪的相位幅值数据的测量准确度。幅值数据的测量准确度。幅值数据的测量准确度。
【技术实现步骤摘要】
一种光纤干涉仪的数据处理方法及装置
[0001]本专利技术涉及光纤传感
，特别是涉及一种光纤干涉仪的数据处理方法及装置。
技术介绍
[0002]光纤干涉仪由于灵敏度高、动态范围大、传输距离远、抗电磁干扰、抗恶劣环境等优点在国防科技、航空航天、公共安全等领域有重要应用。其中，基于3
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3耦合器的光纤干涉仪，由于无源解调、动态范围大、结构简单、成本可控等优势，特别是随着3
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3耦合器制作工艺的不断提高、性能不断提升，逐步成为光纤干涉仪近十年来研究和应用的热点。然而现有的基于3
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3耦合器的光纤干涉仪在实际测量过程中由于存在激光器功率波动、光路传输插损波动以及解调算法增益等因素，会导致输出电压幅值数据仅仅是和相位幅值数据成正比，比例系数存在较大的不确定性，无法对相位幅值数据进行标定，导致测量误差较大，不利于被大范围使用推广。
技术实现思路
[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种光纤干涉仪的数据处理装置，能够实现对光纤干涉仪的相位幅值进行标定，提高光纤干涉仪的相位幅值数据的测量准确度。
[0004]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供一种光纤干涉仪的数据处理方法，包括步骤：
[0005]获取压电换能元件的电压相位灵敏度数据和相位标定信号数据；
[0006]根据所述电压相位灵敏度数据对所述相位标定信号数据进行处理，生成输入电压幅值数据；
[0007]根据所述电压相位灵敏度数据对所述输入电压幅值数据进行调制处理，生成调制电压幅值数据；
[0008]对所述调制电压幅值数据进行解调处理，生成输出电压幅值数据；
[0009]对所述输入电压幅值数据和所述输出电压幅值数据进行处理，生成系统增益数据；以及
[0010]根据所述输出幅值数据对所述系统增益数据进行归一化处理，生成相位幅值的绝对值数据，以完成对光纤干涉仪的数据处理。
[0011]在本专利技术一实施例中，所述获取压电换能元件的电压相位灵敏度数据的步骤包括：
[0012]尝试压电换能元件初始电压幅值数据和生成相应相位信号；
[0013]对所述相位信号进行贝塞尔函数比值处理，生成相位幅值数据；以及
[0014]对所述相位幅值数据和所述初始电压幅值数据进行计算处理，生成压电换能元件的电压相位灵敏度数据。
[0015]本专利技术还提供一种光纤干涉仪的数据处理装置，包括：
[0016]外调制组件，用以获取压电换能元件的电压相位灵敏度数据和相位标定信号数据，并根据所述电压相位灵敏度数据对所述相位标定信号数据进行处理，得到输入电压幅值数据，再根据所述电压相位灵敏度数据对所述输入电压幅值数据进行外调制处理，生成调制电压幅值数据；
[0017]光纤干涉仪，设于所述外调制组件的一侧，所述光纤干涉仪用以接收所述相位标定信号数据并得到所述调制电压幅值数据；以及
[0018]处理器，设于所述光纤干涉仪的一侧，用以对所述调制电压幅值数据进行解调处理，生成输出电压幅值数据，并对所述输入电压幅值数据和所述输出电压幅值数据进行处理，生成系统增益数据，再根据所述输出幅值数据对所述系统增益数据进行归一化处理，生成相位幅值的绝对值数据，以完成对光纤干涉仪的数据处理。
[0019]在本专利技术一实施例中，所述外调制组件包括：
[0020]信号发生器，设于所述光纤干涉仪的一侧，所述信号发生器用以产生调制信号；以及
[0021]压电换能元件，设于所述信号发生器的一侧，用以配合所述信号发生器对所述输入电压幅值数据进行外调制处理。
[0022]在本专利技术一实施例中，所述光纤干涉仪包括：
[0023]激光器，设于所述外调制组件的一侧，所述激光器用以发射光信号；
[0024]光纤环形器，设于所述激光器的一侧；
[0025]3×
3耦合器，设于所述激光器的一侧，所述3
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3耦合器用以进行光功率分配，并将感测到的外界环境变化转化成光干涉信号；
[0026]多个法拉第反射镜，设于所述3
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3耦合器的一侧，所述法拉第反射镜用以将所述3
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3耦合器射出的光信号反射回所述3
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3耦合器中，并消除可能出现的偏振衰落；以及
[0027]光电探测器，设于所述激光器和所述3
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3耦合器的中间，用于将所述3
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3耦合器输出的光信号转换为模拟电压信号。
[0028]在本专利技术一实施例中，所述装置还包括：
[0029]模数转换器，一侧与所述光纤干涉仪的光电探测器连接，所述模数转换器的另一侧与所述处理器连接，用以接收所述光纤干涉仪输出的模拟电压信号并将所述模拟电压信号转换成数字信号。
[0030]在本专利技术一实施例中，所述光纤环形器的一侧与所述激光器的输出端连接，所述光纤环形器的另一侧与所述3
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3耦合器的一侧连接，所述光纤环形器用以将所述激光器发射的光信号输入至所述3
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3耦合器中，并接收所述3
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3耦合器输出的光信号。
[0031]在本专利技术一实施例中，所述光电探测器设有三个，其中两个所述光电探测器的一侧分别与所述3
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3耦合器连接，另一侧分别与模数转换器连接，另外一个所述光电探测器的一侧与所述光纤环形器连接，另外一个所述光电探测器的另一侧与模数转换器连接。
[0032]在本专利技术一实施例中，所述压电换能元件设于3
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3耦合器与法拉第反射镜的中间位置，光纤缠绕在外壁。
[0033]在本专利技术一实施例中，所述压电换能元件的一侧与所述信号发生器的一侧通过传输电缆连接。
[0034]如上所述，本专利技术提供一种光纤干涉仪的数据处理方法及装置，能够实现对光纤干涉仪的相位幅值进行标定，提高光纤干涉仪的相位幅值数据的测量准确度。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0036]图1显示为本专利技术的一种光纤干涉仪的数据处理装置的结构示意图。
[0037]图2显示为本专利技术的光纤干涉仪的数据处理方法的流程示意图。
[0038]图3显示为图2中步骤S10的流程示意图。
[0039]元件标号说明：
[0040]110、外调制组件；111、信号发生器；112、压电换能元件；
[0041]120、光纤干涉仪；121、激光器；122、光纤环形器；123、3
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3耦合器；124、法拉第反射镜；125、光电探测器；
[0042]130、模数转换器；140、处理器。
具体实施方式
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光纤干涉仪的数据处理方法，其特征在于，所述处理方法包括步骤：获取压电换能元件的电压相位灵敏度数据和相位标定信号数据；根据所述电压相位灵敏度数据对所述相位标定信号数据进行处理，生成输入电压幅值数据；根据所述电压相位灵敏度数据对所述输入电压幅值数据进行调制处理，生成调制电压幅值数据；对所述调制电压幅值数据进行解调处理，生成输出电压幅值数据；对所述输入电压幅值数据和所述输出电压幅值数据进行处理，生成系统增益数据；以及根据所述输出幅值数据对所述系统增益数据进行归一化处理，生成相位幅值的绝对值数据，以完成对光纤干涉仪的数据处理。2.根据权利要求1所述的光纤干涉仪的数据处理方法，其特征在于，所述获取压电换能元件的电压相位灵敏度数据的步骤包括：尝试压电换能元件初始电压幅值数据和生成相应相位信号；对所述相位信号进行贝塞尔函数比值处理，生成相位幅值数据；以及对所述相位幅值数据和所述初始电压幅值数据进行计算处理，生成压电换能元件的电压相位灵敏度数据。3.一种光纤干涉仪的数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：外调制组件，用以获取压电换能元件的电压相位灵敏度数据和相位标定信号数据，并根据所述电压相位灵敏度数据对所述相位标定信号数据进行处理，得到输入电压幅值数据，再根据所述电压相位灵敏度数据对所述输入电压幅值数据进行外调制处理，生成调制电压幅值数据；光纤干涉仪，设于所述外调制组件的一侧，所述光纤干涉仪用以接收所述相位标定信号数据并得到所述调制电压幅值数据；以及处理器，设于所述光纤干涉仪的一侧，用以对所述调制电压幅值数据进行解调处理，生成输出电压幅值数据，并对所述输入电压幅值数据和所述输出电压幅值数据进行处理，生成系统增益数据，再根据所述输出幅值数据对所述系统增益数据进行归一化处理，生成相位幅值的绝对值数据，以完成对光纤干涉仪的数据处理。4.根据权利要求3所述的光纤干涉仪的数据处理装置，其特征在于，所述外调制组件包括：信号发生器，设于所述光纤干涉仪的一侧，所述信号发生器用以产生调制信号；以及压电换能元件，设于所述信号发生器的一侧，用以配合所述信号发生器对所述输入电压幅值数据进行外调制处理。5.根据权利要求3所述的光纤干涉仪的数据处理装置，其特征在于，所述光纤干涉...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴许强，俞本立，朱军，甄胜来，林继平，时金辉，光东，张季昊，周文，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：
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