1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 天津大学光纤传感研究所, 天津市光纤传感工程中心, 天津大学光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
2 天津大学 电气自动化与信息工程学院, 天津 300072
提出一种基于全相位滤波技术的光纤布喇格光栅降噪解调算法, 该算法根据信号的数字频率特征快速配置适应于该信号的滤波器系数, 由传感信号的数字截止频率控制滤波器边界, 有效滤除混杂在光纤布喇格光栅信号中的高频分量.推导了滤波器解析表达式, 结合光纤布喇格光栅信号的数字频率特征分析了滤波器幅频特性.实验结果表明, 该算法对不同采样间隔下的传感信号能够实现适应性降噪; 与高斯拟合法相比, 解调波长稳定性相近, 但平均解调时间缩短了10倍, 与质心法相比, 解调波长稳定性提高了30%.
光纤布喇格光栅 解调算法 全相位滤波 采样间隔 降噪 Fiber Bragg grating Demodulation algorithm All-phase filter Sampling interval Noise reduction
上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
为了减少白光干涉法的采样数据和计算成本, 提高测量速度, 提出了一种快速稳定的白光干涉测量方法。根据白光干涉显微镜模型, 对光学干涉法的数学模型进行了推导分析, 确定了干涉光强函数与包络函数之间的关系。在此基础上, 提出利用加大采样间隔的离散采样点的希尔伯特变换函数提取干涉信号包络算法, 并基于采样原理分析确定了符合算法的采样间隔条件。通过仿真实验对该算法的有效性进行了验证。实际样品的白光干涉光强信号存在直流(DC)偏置噪声, 影响快速白光干涉测量法的稳定性, 因此采用中值滤波法消除背景噪声, 分析滤波后干涉光强包络的质量。通过白光干涉显微镜装置进行了实际样品白光干涉图像采集, 并对不同倍率采样间隔重构的三维表面形貌图进行比较。结果表明, 该快速算法重构三维形貌的速度相比传统方法提高了20倍, 同时增强了稳定性。
测量 白光干涉法 三维表面形貌 希尔伯特变换 采样间隔 噪声滤波 激光与光电子学进展
2017, 54(5): 051203
1 浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室,杭州 310027
2 西北核技术研究所,西安 710024
针对光纤布喇格光栅反射谱的特点,研究了强度阈值对五种典型寻峰算法的影响,明确了阈值优化对减小寻峰误差的重要性.对各算法分别进行阈值优化,从寻峰误差和运行效率两个方面对不同采样间隔条件下的寻峰算法进行比较分析.研究表明：各寻峰算法与强度阈值的关系不尽相同,阈值优化可有效减小各算法的寻峰误差,提高光纤布喇格光栅传感系统波长的分辨率和检测准确度;除质心探测法外,增大采样间隔并不能显著提高各算法的运行效率;高斯拟合法寻峰误差最小且最为稳定,适用于静态信号和低频动态信号的解调;质心探测法运行速度最快且误差相对较小,可用于中高频动态信号的解调.
布喇格光栅 寻峰算法 优化 强度阈值 采样间隔 Fiber Bragg grating Peak-detection algorithm Optimization Power threshold Sampling interval 光子学报
2015, 44(11): 1112001
西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室,陕西省油气资源光纤探测工程技术研究中心,陕西 西安 710065
空间分辨率是BOTDA传感系统的一个重要参数,其主要取决于泵浦脉冲光的宽度。为了提高BOTDA系统的空间分辨率,在不改变泵浦脉冲光宽度的情况下,采用螺旋式盘绕传感光纤的方法,分析了布里渊散射传感原理,理论上分析采用螺旋式盘绕光纤对提高实际测量空间分辨率的影响。实验中泵浦脉冲光宽度为10 ns,BOTDA系统采样间隔为0.4 m。采用1 m长螺旋式盘绕传感光纤监测0.5 m管线轴向温度分布,监测空间分辨率为0.5 m。分析结果表明,采用螺旋式盘绕光纤更有利于提高监测管线温度场的空间分辨率。
空间分辨率 采样间隔 螺旋式盘绕光纤 BOTDA Brillouin optical time domain analysis (BOTDA) spatial resolution sampling interval spiral coiled optical fiber
1 重庆邮电大学 工业物联网与网络化控制教育部重点实验室, 重庆 400065
2 重庆邮电大学 光纤通信技术重点实验室, 重庆 400065
为了精确获得光纤布拉格光栅(FBG)传感系统的中心波长, 提出了一种新的峰值检测算法, 即三点寻峰法。研究了该算法的流程, 在此基础上确定了影响峰值检测精度的三要素, 即窗口大小、稀疏数据个数和波长间隔。考虑窗口大小的合理选取是提高寻峰精度的关键, 本文采用求导法来确定光谱处理窗口大小。然后, 设置采样间隔对窗口内光谱进行重采样, 获得稀疏光谱数据并进行多项式拟合。最后, 根据拟合结果选取合适的波长间隔, 从而确定三点坐标并对FBG反射谱进行峰值检测。仿真实验结果表明：当光谱处理窗口大小为0.4 nm、重采样间隔为0.18 nm时获得了3个光谱数据; 其波长间隔取0.22 nm时, 所提方法的峰值误差为0.4 pm, 好于其他寻峰算法, 满足精确解调FBG传感系统的要求。
光纤布拉格光栅 峰值检测 光谱窗口 稀疏光谱数据 采样间隔 Fiber Bragg Grating(FBG) peak detection spectral window sparse spectral data sample interval 光学 精密工程
2013, 21(11): 2751
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
超光谱成像仪是谱像合一的新型光学遥感仪器, 其光谱定标的主要任务就是确定超光谱成像仪各通道中心波长和光谱带宽。 利用超光谱成像仪光谱采样间隔和大气吸收带中明显的吸收峰对超光谱成像仪进行光谱定标, 并通过与定标好的光纤光谱仪结果进行比对, 结果显示利用该方法对超光谱成像仪进行光谱定标的定标精度可达1 nm。 该方法用于棱镜色散型超光谱成像仪光谱定标具有容易实现的特点, 并且可以达到较高的定标精度。
光谱定标 成像光谱仪 光谱采样间隔 大气吸收带 Spectral calibration Imaging spectrometer Spectral sample interval Atmosphere absorption
西北工业大学理学院光信息科学与技术研究所,陕西 西安 710072
在分析数字全息系统的最小分辨距离和再现像平面上的采样间隔的基础上,提出了一种在用菲涅耳变换法再现数字全息图时,能清楚显示再现像细节的简单方法,这种方法能有效地提高再现场的显示分辨率。通过给由CCD记录的数字全息图补零,可使再现像平面上采样间隔减小,使再现像具有更多的像素,得到保留了更多记录信息的高质量再现像。用同样的方法,也可以矫正由于CCD靶面尺寸在水平和竖直方向上的不一致造成再现像的视觉畸变。实验结果表明此方法有很好的效果。
全息 分辨率 再现像 采样间隔 菲涅耳变换法再现
中国科学院安徽光学精密机械研究所遥感研究室,安徽,合肥,230031
在可见光波段上,采取三种角度采样间隔,对草地及类草地的人工目标主平面的BRDF特性进行了野外测量实验.实验结果显示:当太阳天顶角较大时,采用的角度采样间隔可以准确地获取草地类目标主平面的BRDF;而当太阳天顶角较小时,必须在"热点"方向附近减小角度采样间隔.实验结果对多角度遥感中角度采样间隔的选择以及减少野外BRDF测量的工作量具有现实的指导意义.
遥感 角度采样间隔 野外实验 热点 remote sensing angular sampling interval field experiments BRDF BRDF hotspot
华中科技大学,图像识别与人工智能研究所,图像信息处理与智能控制教育部重点实验室,湖北,武汉,430074
简述了微波辐射成像系统的工作原理.由于影响微波辐射成像质量的因素很多,本文主要从理论上分析了微波辐射成像系统中辐射计的空间分辨率、灵敏度与系统采样时间间隔、天线扫描速度、积分时间的关系,并进行了相关的实验.实验证明,它们之间是相互制约、相互影响的,在选择参数时要根据不同情况综合考虑,才能得到理想的图像.
空间分辨率 灵敏度 积分时间 采样间隔 Spatial resolution Sensitivity Integration time Sampling interval
