[发明专利]光纤传感器及其光强损耗值计算分析方法和装置

说明书

一种光纤传感器的光强损耗值计算分析方法，包括：(S101)获取增益调节信号的特性关系和光强调节信号的特性关系；(S102)根据增益调节信号的特性关系和光强调节信号的特性关系计算光纤中的光强损耗值；根据光强损耗值对待测参量进行分析。该发明使后续信号处理与模式识别等算法分析时，不需要涉及光强调节信号与增益调节信号，降低了算法设计的复杂度，同时解除了算法分析与光强调节、增益调节的耦合，改变光强调节与增益调节的硬件或软件方法时，仅需要重新调整光强衰减信号的合成模型，而不需要变更后续的算法设计。还公开了一种光纤传感器的光强损耗值计算分析装置。

技术领域

本发明属于光电领域，尤其涉及一种光纤传感器及其光强损耗值计算分析方法和装置。

背景技术

光纤传感器是将被测参量转换为可测光信号参数变化(强度、相位、偏振态、频率、波长等)的装置。光纤传感器按光波在光纤中被调制的原理可以分为光强调制型、相位调制型、偏振态调制型、频率调制型、波长调制型等。其中，光强调制型的光纤传感器具有结构简单、成本低、动态范围大、频率响应快等优点，在各领域具有广泛的应用，在生理信息检测领域也显现出巨大潜力，例如用于检测脉搏、呼吸、体动信息等。

光强调制型的光纤传感器将来自光源的光经过光纤送入调制模块，使被测参量与进入调制模块的光相互作用后，导致光的强度发生变化，再送入光电转换模块形成光电信号，再经过模数转换模块得到数字采样信号，用于后续的数字信号处理和模式识别等算法分析。在很多应用场景中，被测参量的动态范围非常大，导致被调制的光的变化范围也很大，差异可达数十dB，往往超出光电转换模块或模数转换模块的线性范围。为了克服这个问题，需要动态调节光源的强度，或者在模数转换前调节光电信号的增益。例如，当检测到数字采样信号过低时，可以将输入的光强调大或将增益调大；当数字采样信号接近饱和时，将输入的光强调小或将增益调小。

在进行动态入射光强调整或光电信号增益调整的过程中，输出数字采样信号同时受到被测参量、光强调节信号、增益调节信号的影响，不能独立反映被测参量及其变化情况。因此，现有技术中大多通过将数字采样信号、光强调节信号、增益调节信号进行多维信号处理，以拟算出待测参数变化而引起的光损耗变化，最后通过光损耗变化分析待测对象变化或状态。然而，上述数字采样信号、光强调节信号、增益调节信号并不是相互独立的，通过多维信号处理以拟算出光损耗，不单导致了信息冗余，还增加后续算法分析信号的复杂度。

技术问题

本发明的目的在于提供一种光纤传感器及其光强损耗值计算分析方法、装置、计算机可读存储介质，旨在解决将数字采样信号、光强调节信号、增益调节信号进行多维信号处理拟算光损耗而导致了信息冗余，增加了算法复杂度的问题。

技术解决方案

第一方面，本发明提供了一种光纤传感器的光强损耗值计算分析方法，所述方法包括：

获取增益调节信号的特性关系和光强调节信号的特性关系；

根据增益调节信号的特性关系和光强调节信号的特性关系计算光纤中的光强损耗值。

第二方面，本发明提供了一种光纤传感器的光强损耗值计算分析装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取增益调节信号的特性关系和光强调节信号的特性关系；

计算模块，用于根据增益调节信号的特性关系和光强调节信号的特性关系计算光纤中的光强损耗值。

第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的光纤传感器的光强损耗值的计算分析方法的步骤。