引 言
光纤Bragg光栅(FBG)传感器的信号解调技术与普通的解调技术一样，都是对传感器的调制信号进行参量检测，再通过相应的运算处理来提取载波所承载的信息。由FBG传感器的传感原理可知，FBG传感器是将外界待测物理量的信息调制到光纤光栅反射信号光的绝对波长量上，即待测物理量(温度、应变或压强)发生变化时，热光效应和弹光效应将引起纤芯折射率变化，热膨胀和机械拉伸将影响光栅周期，从而引起FBG中心波长的微小漂移。因此，通过精确地检测FBG反射信号光的中心波长或波长漂移量，再通过实时处理分析即可获得待测物理量的大小。
目前，国内外大量的解调方案的研究都是围绕如何提高或充分利用信号光功率和如何提高波长检测中的分辨力来展开的。如何对光纤光栅的波长编码信号进行解调是实现光纤光栅传感技术应用的关键。本文基于传感光栅反射谱峰值波长的变化量是根据FFP-TF透射谱峰值波长与电压的关系，提出通过FBG来实时校准可调谐F-P滤波器解调系统。
1 实验原理
由于传感光栅反射谱峰值波长的变化量是根据FFP-TF透射谱峰值波长与电压的关系得出，因此，FFP-TF作为本解调系统的核心元件，其透射谱峰值波长的标定，很大程度上决定了此解调系统波长检测的分辨力和精度。为验证FFP-TF的工作稳定性和重复性以及其透射谱峰值波长变化与驱动电压的线性对应关系，在室温下，通过数字式线性直流稳压电源每隔0.5V对FFP-TF加0～10V的定点电压，用光谱分析仪测量其透射谱的峰值波长，通过多次实验，抽取其中2次获得的实验数据绘出FFP-TF透射谱峰值波长与扫描电压的关系，如图1所示。由图中曲线可以明显看出：FFP-TF透射谱峰值波长与电压的关系具有明显地非线性和不重复性，若简单地应用某次实验得出的波长与电压的函数关系来确定传感光栅的波长变化量，而没有精确固定的波长作参考，则得到的数据将随时间或环境的变化而变得不可靠，从而导致很大的测量误差，以致无法满足系统波长检测的要求。因此，为保证系统的测量精度和重复性，必须对FFP-TF的输出波长进行实时动态校准，根据预先已知的多点稳定参考波长-电压的关系，然后，通过插值或数值拟合来获取测试光栅的峰值波长，从而补偿FFP-TF非线性和不重复性引起的误差。
其实质是对FFP-TF透射谱峰值波长与扫描电压的关系进行实时动态的分段线性拟合。具体做法是将参考光栅和传感光栅串接起来构成光纤光栅阵列接到解调系统信道中，原理如图2所示。实际应用时，应当考虑各传感光栅和参考光栅的反射谱可以分辨，即反射谱相互不重叠，并将参考光栅放在恒温箱内以保证每个参考光栅的反射谱峰值固定，且保证传感光栅受外界物理量影响的波长变化范围(△λsx)在相邻2个参考光栅固定波长(△λBi，△λBi+1)之差的范围内，即△λsx<△λBi+1-△λBi。若信道中布置m个参考光栅△λB1，△λB2，...，△λBm，n个传感光栅△λs1，△λs2，...，△λsn，其光谱分布与扫描电压的关系如图3所示。由于各光栅的反射谱峰值波长互不重叠，且在一个扫描周期内，其相对位置事先已知，因此，系统经过D／A线性递增输出锯齿波扫描电压，同时，A／D逐点采集光电探测器输出的电压信号，并传送到DSP中运算处，找到各光栅峰值所对应的采集数据的最大值和点数，并记录存储。 由此数据的点数即可得知此时锯齿波的电压值UB1，UB2，...，UBm和Us1，Us2，...，Usn以及各光栅的位置。由于m个参考光栅的峰值波长是固定的，因此，它们将扫描光谱范围分成了m-1段。
由两点确定一条直线即可对每一小段进行线性拟合
其中，系数A1，B1，A2，B2，...，Am-1，Bm-1可由相邻两参考光栅的固定波长和每次扫描所对应的电压值实时求得
为您推荐
意法半导体(ST)近日推出一个新的机顶盒硅调谐器STB6100，新产品符合新的DVB-S2卫星广播规范的严格规定。与先前的DVB-S标准相比，新的DVB-S2标准将卫星通信链路的容量提高了30%，实际性能已接近理论上的极限，从而促进了高数据速率应用如HDTV（高清电视）和宽带互联网的高效部署。ST是世界最大的机顶盒硅片供应商*，产品范围覆盖卫星、有线和地面电视，为优化DVB-S2规范，该公司密切配合DVB（数字视频广播）技术组的工作。2004年5月，ST宣布开发成功一个符合新规范的模块化设计，现在它正在向广播设备厂商提供这项设计，帮助并使厂商能够推出支持DVB-S2信号的设备，从而启动DVB-
作为一种替代方法，可以使用一个跟踪传感器谐振频率变化的扫频交流电源来驱动传感器。图2示出了一种由一个DDS（直接数字合成）器件IC1来提供一正弦波激励电压的方法。低通滤波器IC2滤除时钟噪声和谐波。放大器IC3驱动传感器。放大器IC4提高传感器的输出电压V2并驱动IC5。IC5是一个双通道12位ADC，它同时对参考电压V1和IC4的输出进行采样和数字化。具有DSP功能的微控制器IC
在全球数字电视各种标准的推广中，卫星数字电视(DVB-S)的推广速度可谓最快。据In-Stat的最新统计报告，至2005年，全球卫星数字电视用户为6500万台，预计2009年可达7900万台。面对如此庞大的市场，各机顶盒厂商的竞争也进入了高潮。目前，一个面向低端市场的机顶盒整体成本要求已降到100元人民币以内；而高端市场，若想要产品普及，也同样面临成本压力。因此，整机厂商对每个元器件的选择都是慎之又慎，不仅对产品的性能要求严格，而且对价格也相当敏感。澜起科技最近推出的M88TS2000单芯片数字卫星调谐器就为接收前端的设计提供了一个高性能、低成本的解决方案。M88TS2000采用CMOS工艺，
虽然手机屏幕小，但因为它的普及率，不少厂商在上面做起了文章。夏普最近推出了一款名为VA3B5EZ915的双模式调谐模块，可以接收DVB-H和T-DMB的陆地数字广播信号，是世界上第一款此类芯片。One-seg是日本开发的专门用于数字电视地面广播的服务，去年四月份开始投放使用，预计到今年夏天，支持这种服务的移动设备出货量将超千万台。在国际上，类似的服务也开始启航。 目前，有很多地区采用DVB-H模式播送电视节目，
