[发明专利]采用微动探测器阵列提高光谱分辨率的光纤光栅解调方法

摘要

本发明提供了一种采用微动探测器阵列提高线阵图像传感器光谱分辨率的光纤光栅解调方法，包括搭解调系统，所述解调系统包括泵浦源、波分复用器、布拉格光纤光栅、光阑、狭缝、准直镜、分光光栅、成像镜和线阵探测器、压电执行元件及电压控制系统，其中所述泵浦源、波分复用器和布拉格光纤光栅依次连接，所述波分复用器同时连接光阑，所述泵浦源发出的光通过波分复用器的耦合后进入布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅的反射谱作为注入光进入光纤光栅解调系统，注入光通过狭缝后，依次通过准直镜、分光光栅、成像镜的反射，最终汇聚到线阵探测器上，其中所述线阵探测器沿其长轴方向左右移动微小距离。

主权项

1.一种采用微动探测器阵列提高线阵图像传感器光谱分辨率的光纤光栅解调方法，所述方包括搭建解调系统，所述解调系统包括泵浦源、波分复用器、布拉格光纤光栅、光阑、狭缝、准直镜、分光光栅、成像镜和线阵探测器、压电执行元件及电压控制系统，其中所述泵浦源、波分复用器和布拉格光纤光栅依次连接，所述波分复用器同时连接光阑，所述泵浦源发出的光通过波分复用器的耦合后进入布拉格光纤光栅，所述布拉格光纤光栅的反射谱作为注入光进入光纤光栅解调系统，注入光通过狭缝后，依次通过准直镜、分光光栅、成像镜的反射，最终汇聚到线阵探测器上，所述线阵探测器沿其长轴方向左右移动微小距离；其中提高光谱分辨率的光纤光栅解调系统的反馈控制方法即为所述线阵探测器移动微小距离的方法，具体步骤如下：a)压电执行元件调节至最低端，此电压为初调电压；b)记录最低端光谱数据为初始光谱；c)小步距调节压电执行元件，所述压电执行元件为位置伺服，压电执行元件通过压电控制系统来控制，使光谱成像于线阵探测器的位置在最小像素间隔范围内进行移动，通过输入位置指令来控制线阵探测器进行微移动，即对入射光的空间位置进行调节，最终确定光谱成像位置，并记录当前光谱；像素输出是对光强曲线的分段积分，调节高斯图像在线阵探测器上的移动距离到达一个像素宽度时，即完成一次扫描，把扫描的各次测量数据分别插值，形成一个更为平滑的曲线，其中当有256个像素时，则可以得到256个分段积分值：{I0，I1，I2，……..I255}，当像素沿某一方向微动扫描时，得到另一数列：{I0’，I1’，I2’，……..I255’}，将此数列前去前者，得到：{I0’‑I0，I1’‑I1，I2’‑I2，……I255’‑I255，}，即{G1‑G0,G2‑G1,G3‑G2,……}；其中G0表示第0位置的光强真值,G1表示1位置的光强值；对此数列进行求和，得到{G1‑G0,G2‑G0,G3‑G0,……G255‑G0}，这样得到的是第一次微调后的新值，然后是第二次微调后的新值，如果微调了N次，就得到N次的插值；d)首次相关度峰值时的调节电压记录为终调电压；e)将初调电压与终调电压间等分为若干等级，每次解调均对各等级进行测量，以获得更高的空间分辨率。