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申请/专利权人：山东科技大学

摘要：本发明公开了可调谐激光与光载射频融合解调的光纤振动测量方法，涉及光纤光栅传感技术领域。该光纤振动测量方法将可调谐激光与光载射频融合解调应用到光纤光栅的振动测量中，通过将激光波长调谐到最优波长偏置点，将栅区周期长度波动转化为反射群时延变化，再通过光载射频相位测量提取这一变化，实现对微弱振动的测量。栅区周期长度发生0.068pm变化对应的反射群时延变化可达1.5ps，通过反射群时延变化反映微波信号相位变化，实现对微弱振动测量的同时提高低探测极限微弱振动传感测量精度，以解决现有的光纤振动测量方法信号处理复杂，空间分辨率受限，低频增敏方面精度不高，无法对微弱的振动进行测量等问题。

主权项：1.可调谐激光与光载射频融合解调的光纤振动测量方法，其特征在于，包括：S1.统计评价对象的反射光强度和群时延测振灵敏度，根据反射光强度和群时延测振灵敏度建立算法计算得出最优波长偏置点；S2.通过波长偏置点选择程序将激光波长调谐到最优波长偏置点；S3.微波信号调制，利用锁相的方法产生相位锁定参考信号，相位锁定参考信号作为参考传输信号通过光纤链路从发射端传输至接收端；S4.搭建基于可调谐激光的光纤布拉格光栅FBG波长解调子系统，对参考传输信号进行粗扫细测变步长扫描；S5.获取微波信号的相位信息，搭建基于双混频相差测量的光纤光栅反射群时延测量系统，通过双混频时差测量装置利用光载射频进行微波信号相位变化的测量；S6.基于微波信号的相位信息提取外界应变与振动信息，实现微弱振动测量；S1中，计算最优波长偏置点的具体流程如下，统计n个评价对象的评价指标，构建评价正向化矩阵X，评价指标为反射光强度和群时延测振灵敏度，评价正向化矩阵为： ；式中，为第n个评价对象的反射光强度，为第n个评价对象的群时延测振灵敏度；对评价正向化矩阵进行标准化，得到标准化矩阵Z： ；定义正理想解：；定义负理想解：；计算第i个评价对象与最大值的距离: ；计算第i个评价对象与最小值的距离: ；式中，i=1,2,…,n；m=1,2；为第m个评价指标的正理想解，为第m个评价指标的负理想解；计算得出第i个评价对象未归一化的得分： ； 越大越小，即越接近最大值，值最大处的波长偏置点为最优波长偏置点。

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