本技術(shù)涉及光纖傳感器，具體涉及一種用于增強(qiáng)光纖傳感器測(cè)量精準(zhǔn)度的峰值波長(zhǎng)跟蹤方法。

背景技術(shù)：

1、目前，光纖法布里-珀羅干涉(fpi)已成為高靈敏度傳感的最佳選擇，這主要是由于光纖法布里-珀羅干涉(fpi)在測(cè)量精準(zhǔn)度、分辨率和穩(wěn)定性方面具有優(yōu)異的性能。由于光纖法布里-珀羅干涉(fpi)可以設(shè)置開(kāi)放的檢測(cè)腔，因此，光纖法布里-珀羅干涉(fpi)技術(shù)可用于測(cè)量海水的折射率、密度、溫度和濃度等參數(shù)。目前，現(xiàn)有技術(shù)中有通過(guò)計(jì)算光譜中兩個(gè)相鄰峰值波長(zhǎng)之間的光程差（opd），然后通過(guò)使用跟蹤相鄰峰值的波長(zhǎng)來(lái)找到固定階數(shù)的波長(zhǎng)進(jìn)行跟蹤。不過(guò)，此類(lèi)通過(guò)解調(diào)方法很難精準(zhǔn)跟蹤峰值波長(zhǎng)。為此，本技術(shù)提供了一種用于增強(qiáng)光纖傳感器測(cè)量精準(zhǔn)度的峰值波長(zhǎng)跟蹤方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于增強(qiáng)光纖傳感器測(cè)量精準(zhǔn)度的峰值波長(zhǎng)跟蹤方法。

2、本技術(shù)是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種用于增強(qiáng)光纖傳感器測(cè)量精準(zhǔn)度的峰值波長(zhǎng)跟蹤方法，包括以下步驟：從反射光譜中獲取所有初始峰值波長(zhǎng)，在設(shè)定誤差ε的約束下對(duì)初始峰值波長(zhǎng)進(jìn)行校正，直至所有的初始峰值波長(zhǎng)和與所有校正后的峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)之間的平均誤差值的絕對(duì)值小于等于設(shè)定誤差ε，停止校正過(guò)程，并認(rèn)定最后一次校正過(guò)程得到的計(jì)算峰值波長(zhǎng)均為精準(zhǔn)峰值波長(zhǎng)，所有精準(zhǔn)峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的峰值階數(shù)mcalculated均為精準(zhǔn)峰值階數(shù)；而后，基于得到的精準(zhǔn)峰值波長(zhǎng)和精準(zhǔn)峰值階數(shù)跟蹤相應(yīng)的峰值波長(zhǎng)。

4、優(yōu)選地，在設(shè)定誤差ε的約束下對(duì)初始峰值波長(zhǎng)進(jìn)行校正前，計(jì)算所有初始峰值波長(zhǎng)和與所有初始峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)之間的平均誤差值的絕對(duì)值；而計(jì)算所有初始峰值波長(zhǎng)和與所有初始峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)之間的平均誤差值的絕對(duì)值，包括以下步驟：

5、1）、利用獲取的反射光譜的所有峰值中第一個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)以及最后一個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)計(jì)算有效腔長(zhǎng)值 nl；

6、2）、利用步驟1）得到的有效腔長(zhǎng)值 nl以及所有的初始峰值波長(zhǎng)，計(jì)算得到所有初始峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的峰值階數(shù) m calculated；

7、3）、利用步驟1）得到的有效腔長(zhǎng)值 nl和所有的初始峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的峰值階數(shù)mcalculated的相應(yīng)整數(shù)m，計(jì)算得到所有初始峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)；

8、4）、計(jì)算所有初始峰值波長(zhǎng)以及步驟3）得到的與所有初始峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)之間的平均誤差值的絕對(duì)值。

9、優(yōu)選地，當(dāng)所有初始峰值波長(zhǎng)以及與所有峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)之間的平均誤差值的絕對(duì)值大于設(shè)定誤差ε時(shí)，在設(shè)定誤差ε的約束下對(duì)初始峰值波長(zhǎng)進(jìn)行校正，具體包括以下步驟：

10、s1、對(duì)初始峰值波長(zhǎng)進(jìn)行校正，得到校正后的峰值波長(zhǎng)；其中，當(dāng)對(duì)所有的初始峰值波長(zhǎng)分別進(jìn)行第1次校正時(shí)，利用第1次校正峰值波長(zhǎng)替換初始峰值波長(zhǎng)后，會(huì)得到第1次校正后的峰值波長(zhǎng)；當(dāng)對(duì)所有的初始峰值波長(zhǎng)分別進(jìn)行第n+1次校正時(shí)，n為大于等于1的整數(shù)，利用第n+1次校正峰值波長(zhǎng)替換第n次校正峰值波長(zhǎng)后，會(huì)得到第n+1次校正后的峰值波長(zhǎng)；

11、s2、利用步驟s1中得到的所有峰值波長(zhǎng)中第一個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)以及最后一個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)計(jì)算有效腔長(zhǎng)值 nl；

12、s3、利用步驟s2得到的有效腔長(zhǎng)值 nl以及步驟s1得到的校正后的峰值波長(zhǎng)，計(jì)算得到與校正后的峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的峰值階數(shù) m calculated；

13、s4、利用步驟s2得到的有效腔長(zhǎng)值 nl和與校正后的峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的峰值階數(shù)mcalculated的相應(yīng)整數(shù)m，計(jì)算得到與校正后的峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)；

14、s5、計(jì)算所有初始峰值波長(zhǎng)和與相應(yīng)的步驟s4得到的計(jì)算峰值波長(zhǎng)之間的平均誤差值的絕對(duì)值，并判斷該上述平均誤差值的絕對(duì)值是否大于設(shè)定誤差ε；

15、s6、當(dāng)步驟s5計(jì)算得到的平均誤差值的絕對(duì)值小于等于設(shè)定誤差ε時(shí)，則停止校正過(guò)程；否則，重復(fù)步驟s1至s5進(jìn)行繼續(xù)校正，直至s5計(jì)算得到的平均誤差值的絕對(duì)值小于等于設(shè)定誤差ε，停止校正過(guò)程，并認(rèn)定最后一次校正過(guò)程中步驟s4得到的所有計(jì)算峰值波長(zhǎng)均為精準(zhǔn)峰值波長(zhǎng)，所有精準(zhǔn)峰值波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的峰值階數(shù)mcalculated即為精準(zhǔn)峰值階數(shù)。

16、優(yōu)選地，從反射光譜中獲取所有初始峰值波長(zhǎng)的方式為：使用光譜檢測(cè)設(shè)備以等波長(zhǎng)間隔采樣的方式獲取光纖傳感器的反射光譜信號(hào)，得到fpi光譜圖，并從fpi光譜圖中讀取的反射光譜的所有初始峰值波長(zhǎng)。

17、優(yōu)選地，步驟1）中，當(dāng)波長(zhǎng)范圍內(nèi)存在2個(gè)峰值時(shí)，利用這兩個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)計(jì)算有效腔長(zhǎng)值；當(dāng)波長(zhǎng)范圍內(nèi)存在3個(gè)及以上的峰值時(shí)，利用第一個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)以及最后一個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)計(jì)算有效腔長(zhǎng)值，該設(shè)置可以更為準(zhǔn)確地得到有效腔長(zhǎng)值。

18、優(yōu)選地，步驟s2中，當(dāng)波長(zhǎng)范圍內(nèi)存在2個(gè)峰值時(shí)，利用這兩個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)計(jì)算有效腔長(zhǎng)值；當(dāng)波長(zhǎng)范圍內(nèi)存在3個(gè)及以上的峰值時(shí)，利用第一個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)以及最后一個(gè)峰值相對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)計(jì)算有效腔長(zhǎng)值，該設(shè)置可以更為準(zhǔn)確地得到有效腔長(zhǎng)值。

19、優(yōu)選地，步驟3）中，峰值階數(shù)mcalculated的相應(yīng)整數(shù)m為峰值階數(shù)mcalculated四舍五入后得到的相應(yīng)整數(shù)m。

20、優(yōu)選地，步驟s4中，峰值階數(shù)mcalculated的相應(yīng)整數(shù)m為峰值階數(shù)mcalculated四舍五入后得到的相應(yīng)整數(shù)m。

21、優(yōu)選地，步驟4）中，所有的初始峰值波長(zhǎng)以及與所有的初始峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)之間的平均誤差值是指所有的初始峰值波長(zhǎng)以及與所有的初始峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)之間的誤差值的平均值。

22、優(yōu)選地，步驟s1中，第1次校正波長(zhǎng)的獲取方式：將與所有的初始峰值波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)加上校正因子，該校正因子為平均誤差值/2，該平均誤差值為所有的初始峰值波長(zhǎng)與相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)之間的誤差值的平均值；第n+1次校正波長(zhǎng)的獲取方式為：將第n次校正波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)加上校正因子，該校正因子為平均誤差值/2，該平均誤差值為所有的初始峰值波長(zhǎng)和與所有第n次校正波長(zhǎng)分別相對(duì)應(yīng)的計(jì)算峰值波長(zhǎng)之間的誤差值的平均值。

23、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)的有益效果為：

24、本技術(shù)所述方法在對(duì)折射率為1.356048至1.397432的待測(cè)溶液進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，得到的所有的精準(zhǔn)峰值波長(zhǎng)的精準(zhǔn)度都較高，而精準(zhǔn)峰值波長(zhǎng)和精準(zhǔn)峰值階數(shù)又可有效提高跟蹤相應(yīng)的峰值波長(zhǎng)的效果。