用于光纤干涉传感器的高稳定PGC解调技术

• 作者: 肖文哲 程静 张大伟 孔勇 叶华龙 何军
• 来源期刊: 光电工程
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤传感器 相位生成载波解调 相位调制深度
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 科研论文|Article
• 页码范围: 55-66
• 页数: 12页
• 分类号: O436.1|TN29
• 语种: 中文
• DOI: 10.12086/oee.2022.210368

摘要

相位生成载波(PGC)解调技术具有高灵敏度、线性度好和动态范围广的优点,因此广泛应用于分布式光纤传感器中.本文提出了一种单路微分相除和微分自相乘的PGC(PGC-SDD-DSM)解调算法,该解调算法对载波相位调制深度和光强度干扰均不敏感.仿真实验显示,与PGC单路微分相除(PGC-SDD)解调算法、传统的PGC微分交叉相乘(PGC-DCM)和PGC反正切(PGC-Arctan)解调算法相比较,改进的PGC解调算法具有最佳的解调效果.将改进的PGC解调算法应用在光纤干涉传感器中,实验结果表明改进的解调算法能有效抑制光强和载波调制深度引起的失真.待测信号的频率为1 kHz,幅度值为2 rad,在引入1.5 rad的载波调制深度和0.7 rad的光强干扰深度时,实验系统中使用改进PGC解调算法的解调结果信纳比(SINAD)可以达到35.56 dB,与使用传统的PGC-DCM、PGC-Arctan和PGC-SDD解调算法相比较分别高出10.87 dB、24.19 dB和6.38 dB,同时系统的稳定性得到了提升.该技术有效地促进了光纤传感器领域的技术研究.