CN116105775A - 一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，包括以下步骤：1)标定法珀传感器腔长‑光强关系；2)所述计算解调模块对稀疏光谱进行处理，得到腔长参考值L₂；所述计算解调模块从稀疏光谱中选定一路波长，并根据法珀传感器腔长‑光强关系对该波长对应的光强信号进行处理，得到腔长解调值L₁；本发明使用相位法原理解调出的腔长值自校验系统的强度法解调值，克服了单一强度法易受传感器异动、环境变化等对解调精度带来的影响。

Description

一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，具体是一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法。

背景技术

光纤法珀传感器是一类利用光纤构成光学法珀腔的微型传感器，可通过结构设计对压力、应变、加速度等不同物理量进行测量。理论上，可转换为微位移的物理量，均可利用光纤法珀传感器进行测量。以光纤法珀传感器为例，压力作用使法珀端面的感压膜片形变，导致法珀腔长度改变，调制了腔内多光束干涉的信号。通过解调携带腔长信息的干涉光，即可获得压力信息。因此，从光学信号中解调出法珀腔长，是光纤法珀传感测量应用的基础。

工程上常用相位解调法计算腔长值，但是在诸如高速脉动压力等场合的测试里，动辄需要对上千个完整光谱数据进行采样与运算，不可避免的带来了数据量大和解调速度慢的问题，制约了这类传感器在要求较快解调速度的测试领域中的应用。

现有技术中存在一种白光干涉型光纤法珀传感器的少光谱采样点的解调方法和系统，通过减少数据采集与资源占用实现了高速采样与解调，但要实现高精度解调，算法仍需消耗较长时间。而强度解调法通过检测单波长(或几个波长)输出光强的变化来获得腔长值，具有原理简单、响应快、成本低等优点。使用强度解调法可以实现腔长的高速实时解调，但是，采用强度解调法的系统在测量过程易受光源、光电探测器、光纤连接线路扰动以及传感器空间位置变化等外界因素的干扰，使得解调的结果误差较大。因此，目前实际应用强度解调法的测试中，一个技术难点是采用强度法解调出的腔长值会随着测试的进行出现偏差，甚至完全偏离正确结果。现有的技术方案无法实时了解光强法在测量中的误差累积情况，即不能在测试的进行中实时校验解调结果，以帮助测试人员合理调整测试的进程。

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，包括以下步骤：

1)标定法珀传感器腔长-光强关系；

2)宽带光源通过光纤向光环形器提供宽光谱输入光源信号；

3)光环形器通过光纤将宽带光源信号传输至光纤法珀传感器，并接收光纤法珀传感器返回的反射光干涉信号；

4)密集波分复用器接收反射光干涉信号，并对反射光干涉信号在光谱域进行N个不同波长离散分布的稀疏分光，并将N路稀疏分光信号传输至光电探测阵列；

5)所述光电探测器将N路稀疏分光信号转换为模拟电信号，并传输至信号放大与调理模块；

6)所述信号放大与调理模块对模拟电信号进行放大、滤波，并传输至高速并行采集模块；

7)所述高速并行采集模块将放大、滤波后的N路模拟电信号传输至计算解调模块；

8)所述计算解调模块将所获取的N路电信号转换为N路稀疏光谱信号，并对稀疏光谱进行计算处理，得到腔长参考值L₂；

所述计算解调模块从稀疏光谱中选定一路波长，并根据法珀传感器腔长-光强关系对该波长对应的光强信号进行处理，得到腔长解调值L₁；

9)完成自校验，步骤包括：计算解调模块计算腔长解调值和腔长参考值差值|L₁-L₂|，若差值|L₁-L₂|小于预设阈值σ，则返回步骤2)，继续进行下一时刻的腔长解调；若差值|L₁-L₂|大于等于预设阈值σ，则发出预警信号，重新标定法珀传感器腔长-光强关系。

进一步，标定法珀传感器腔长-光强关系的步骤包括：

1.1)宽带光源通过光纤向光环形器提供宽光谱输入光源信号；

1.2)光环形器通过光纤将宽光谱输入光源信号传输至光纤法珀传感器，并接收光纤法珀传感器返回的反射光干涉信号；

1.3)依次利用密集波分复用器、光电探测器、信号放大与调理模块、高速并行采集模块获得光强信号，并传输至计算解调模块；

1.4)所述计算解调模块对光强信号进行解调，得到在单波长点λ₀处的光纤法珀腔长L_i；

1.5)改变外界环境条件，并返回步骤1.2)，直到建立不同加载条件下的腔长序列L＝{L₀,L₁…L_N}，以及各腔长对应的光谱在单波长点λ₀处的光谱强度序列P＝{P₀,P₁...P_N}；

1.6)对腔长序列L＝{L₀,L₁…L_N}和光谱强度序列P＝{P₀,P₁...P_N}进行拟合，得到在单波长点λ₀下的光纤法珀传感器腔长-光谱强度关系。

进一步，光强信号I_R如下所示：

式中，L为腔长；I₀为入射光光强；R为端面反射率，λ为光波波长。

进一步，对光强信号进行解调时，以Q点为中心的λ/4单色光源波长范围作为光强信号解调的线性区间；λ为光波波长；

当腔长L在解调的线性区间内波动时，腔长L与接收到的光强I_R成近似线性关系；解调的线性区间为以斜率最大的Q点为中心的λ/4单色光源波长范围；

近似线性关系如下所示：

I_R＝αI₀L(2)

式中，I_R为光强信号；α为比例系数；L为腔长；I₀为入射光光强。

进一步，步骤5)中，每间隔ΔT时间完成一次自校验。

进一步，选择单波长点λ的步骤包括：

以腔长L的变化区间，也即法珀传感器设计时确定的初始腔长和达到最大形变时的腔长值为变量，依次比较稀疏光谱N路单波长点处的反射光谱曲线的特征，选择一条在该腔长区间内单调、线性度最优、灵敏度最高的曲线所对应波长值作为单波长点λ。

本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明提出了一种基于强度法，具有自校验功能的光纤法珀传感器腔长解调方法，该方法可以实现腔长的高速、实时解调。

本发明在一套系统中采用了两种解调方法，基于强度法的腔长实时解调与基于稀疏光谱的腔长高精度解调，两种方法不需要增加单独的光源和数据采集等模块获得，实现了系统的复用。系统既可以在实时运行时用强度法解调，并实时进行校验，也可以对高速采集和存储的数据利用基于稀疏光谱的解调算法解调腔长。

本发明使用相位法原理解调出的腔长值自校验系统的强度法腔长解调值，克服了单一强度法易受传感器异动、环境变化等对解调精度带来的影响。

附图说明

图1(a)-(b)为法珀腔长与输出光强关系曲线和光强法腔长解调原理图；

图2为不同单波长下腔长与光强关系曲线原理图；

图3为宽光谱干涉型法珀的光谱和稀疏采样点光谱示意图；

图4为宽光谱干涉型光纤法珀传感器的稀疏光谱采样与解调系统图；

图5为腔长实时解调与自校验系统运行流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

参见图1至图5，一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，包括以下步骤：

1)标定法珀传感器腔长-光强关系；

2)宽带光源通过光纤向光环形器提供宽光谱输入光源信号；

3)光环形器通过光纤将宽带光源信号传输至光纤法珀传感器，并接收光纤法珀传感器返回的反射光干涉信号；

4)密集波分复用器接收反射光干涉信号，并对反射光干涉信号在光谱域进行N个不同波长离散分布的稀疏分光，并将N路稀疏分光信号传输至光电探测阵列；

5)所述光电探测器将N路稀疏分光信号转换为模拟电信号，并传输至信号放大与调理模块；

6)所述信号放大与调理模块对模拟电信号进行放大、滤波，并传输至高速并行采集模块；

7)所述高速并行采集模块将放大、滤波后的N路模拟电信号传输至计算解调模块；

8)所述计算解调模块将所获取的N路电信号转换为N路稀疏光谱信号，并对稀疏光谱进行计算处理，得到腔长参考值L₂；

所述计算解调模块从稀疏光谱中选定一路波长，并根据法珀传感器腔长-光强关系对该波长对应的光强信号进行处理，得到腔长解调值L₁；

9)完成自校验，步骤包括：计算解调模块计算腔长解调值和腔长参考值差值|L₁-L₂|，若差值|L₁-L₂|小于预设阈值σ，则返回步骤2)，继续进行下一时刻的腔长解调；若差值|L₁-L₂|大于等于预设阈值σ，则发出预警信号，重新标定法珀传感器腔长-光强关系。

标定法珀传感器腔长-光强关系的步骤包括：

1.1)宽带光源通过光纤向光环形器提供宽光谱输入光源信号；

1.2)光环形器通过光纤将宽光谱输入光源信号传输至光纤法珀传感器，并接收光纤法珀传感器返回的反射光干涉信号；

1.3)依次利用密集波分复用器、光电探测器、信号放大与调理模块、高速并行采集模块获得光强信号，并传输至计算解调模块；

1.4)所述计算解调模块对光强信号进行解调，得到在单波长点λ₀处的光纤法珀腔长L_i；

1.5)改变外界环境条件，并返回步骤1.2)，直到建立不同加载条件下的腔长序列L＝{L₀,L₁…L_N}，以及各腔长对应的光谱在单波长点λ₀处的光谱强度序列P＝{P₀,P₁...P_N}；

1.6)对腔长序列L＝{L₀,L₁…L_N}和光谱强度序列P＝{P₀,P₁...P_N}进行拟合，得到在单波长点λ₀下的光纤法珀传感器腔长-光谱强度关系。

光强信号I_R如下所示：

式中，L为腔长；I₀为入射光光强；R为端面反射率，λ为光波波长。

步骤1.4)中，对光强信号进行解调时，以Q点为中心的λ/4单色光源波长范围作为光强信号解调的线性区间；λ为光波波长；

当腔长L在解调的线性区间内波动时，腔长L与接收到的光强I_R成近似线性关系；解调的线性区间为以斜率最大的Q点为中心的λ/4单色光源波长范围；

近似线性关系如下所示：

I_R＝αI₀L  (2)

式中，I_R为光强信号；α为比例系数；L为腔长；I₀为入射光光强。

步骤5)中，每间隔ΔT时间完成一次自校验。

选择单波长点λ的步骤包括：

以腔长L的变化区间，也即法珀传感器设计时确定的初始腔长和达到最大形变时的腔长值为变量，依次比较稀疏光谱N路单波长点处的反射光谱曲线的特征，选择一条在该腔长区间内单调、线性度最优、灵敏度最高的曲线所对应波长值作为单波长点λ。

实施例2：

参见图1至图5，一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，包括以下步骤：

使用稀疏采样硬件系统实时接收与存储法珀传感器反射回来的干涉信号，通过提前标定好腔长-光强关系的计算解调系统高速实时获得腔长的强度法解调值。同时，系统根据设置好的同一采样时刻获得的单波长光强数据及多通道稀疏光谱数据，将光强法测量对应的此腔长值与利用稀疏光谱解调出的腔长值进行对比，实现对强度法腔长解调结果的校验，如果误差过大则对系统进行告警，便于系统进行后续的停机或二次标定等处理。

其解调与实时校验的具体步骤是：

S1:标定系统的腔长-光强关系，设定自校验间隔ΔT，解调容许最大误差σ；

S2:利用硬件系统在Ti时刻某一波长或多个波长输出的光强信号，根据腔长-光强关系高速实时获得Ti时刻的腔长L₁；

S3:利用硬件系统在Ti时刻实时接收与存储的稀疏光谱，采用基于稀疏光谱的高精度解调算法计算得出Ti时刻的腔长L₂；

S4:比较腔长解调结果L₁，L₂，如果|L₁-L₂|<σ|在T_i+ΔT时刻重复S2-S4步骤；如果|L₁-L₂|≥σ,测量系统进行校验不通过的预警。

步骤S1中，腔长-光强关系标定的基本原理是：如果以波长为λ的单色光源入射光纤法珀传感器，光电探测器接收到的干涉光信号的光强值会随着被测物理量的变化而变化，也即法珀腔长不同，接收到的光强值不同。一般地，接收到的光强信号I_R可表示为：

式中：I₀为入射光光强，R为端面反射率，λ为光波波长，L为法珀腔腔长。当法珀传感器的端面反射率不太高时，上式可简化为：

可以看出，接收到的反射光强度I_R为腔长L的单变量余弦函数。以光谱中线性度最好，也即斜率最大的点作为初始工作点Q点。取以Q点为中心的λ/4单色光源波长范围作为解调的线性区间，当腔长L在此区间内波动时，腔长L与接收到的光强I_R成近似线性关系，即：

I_R＝αI₀L

其中，α为比例系数，强度值与法珀腔长的对应曲线如图1a，图中Q点为初始工作点，Δh为λ/4线性区。标定的目的就是获得此区间中腔长与光强的近似线性关系。

由于在实际测试中，系统使用一单波长点处实时获得的反射光强度数据解调腔长。因此步骤S1进行腔长-波长关系标定时，须结合稀疏光谱产生的N路波长点信号的特性，对标定时使用的单色光源波长λ进行选择，以达到更优良的测试效果。

具体方法是采用数值仿真的手段对单波长点λ进行选择，从式(2)可以看出，光电探测器接收到的反射光强信号与端面反射率R、法珀腔腔长L以及入射光波长λ等均有关系。数值仿真时，以腔长L的变化区间，也即法珀传感器设计时确定的初始腔长和达到最大形变时的腔长值为变量，依次考察获得的稀疏光谱N路单波长点处的反射光谱曲线的动态范围、线性、灵敏度等特征。端面反射率R根据实际采用的传感器类型进行确定，为一定值。原理的示意图如图2所示。

不同单波长点在确定的腔长区间内其光强变化曲线不同，选择的目的是获得一条在该腔长区间内单调、线性度好、灵敏度高的曲线及其对应的波长值，用于标定和测试。

步骤S2中通过将单波长点λ固定在Q点处，通过实时获取到的反射光强值I_R，带入S1中获得的腔长-光强线性关系即可实时计算得到腔长的强度法解调值L₁,其解调原理如图1b所示。所述稀疏采样硬件系统的作用是利用波分复用器和光电探测器阵列实现对传感器反射光谱的N路稀疏分光，其获得的反射光谱和稀疏采样光谱如图2所示，图中黑点即为稀疏采样点。

实施例3：

参见图1至图5，一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，包括以下内容：

图4展示了一种基于上述腔长实时解调方法搭建的系统。宽带光源将光谱平坦、功率稳定可调的宽光谱光源经光环形器发送到光纤法珀传感器，在法珀结构内发生干涉，外部环境参数变化导致法珀传感器腔长变化，环形器再将携带腔长变化信息的反射光依次传输到密集波分复用器、光电探测器阵列、信号放大调理模块、数据高速并行采集模块、计算解调模块，实现密集干涉光谱的稀疏采样、高速并行采集存储和解调。信号采集中同步控制器控制信号的同步触发采集。

具体解调步骤为：

S1:标定系统的腔长-光强关系，设定自校验间隔ΔT，解调容许最大误差σ；

S2:利用硬件系统在Ti时刻某一波长或多个波长输出的光强信号，根据腔长-光强关系高速实时获得Ti时刻的腔长L₁；

S3:利用硬件系统在Ti时刻实时接收与存储的稀疏光谱，采用最大似然估计等高精度解调算法计算得出Ti时刻的腔长L₂；

S4:比较腔长解调结果L₁，L₂，如果|L₁-L₂|<σ|在T_i+ΔT时刻重复S2-S4步骤；如果|L₁-L₂|≥σ,测量系统进行校验不通过的预警。

上述步骤中，使用稀疏采样硬件系统实时接收与存储法珀传感器反射回来的干涉信号，通过提前标定好腔长-光强关系的计算解调系统高速实时获得腔长的强度法解调值。同时，系统根据设置好的同一采样时刻获得的单波长或多波长光强数据及多通道稀疏光谱数据，将光强法测量对应的此腔长值与利用稀疏光谱最大似然估计算法解调出的腔长值进行对比，实现对强度法腔长解调结果的校验，如果误差过大则对系统进行告警，便于系统进行后续的停机或二次标定等处理。

该流程可以在现成的计算机上通过算法实现，也可以开发专用的高速嵌入式系统实现。

实施例4：

在自校验的过程中,通过已标定的某一单波长点处的光强-腔长关系获得L₁的实时值，然而在实际的应用中，光路和测试环境的干扰因素复杂，会降低测试的准确性。

参见图4展示的系统图，本实施例可以通过选取多个波长点以实现系统的双波长解调、三波长解调等。以双波长解调法为例，介绍通过灵活调整以提高系统适用性的方法。

双波长法解调中选用两个波长点，波长分别为λ₁和λ₂，则其相位

和

可以分别表示为：

在双波长法解调中一般选取两束光相位差为90°，也即

当腔长改变时，系统接收到的反射光的光强发生相应改变，导致相位产生

的变化量，腔长相应的也产生变化量：

在确定初始腔长L₀后，即可通过对两路不同波长的光信号参数的探测，实现对腔长的解调。

实施例5：

一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，包括以下步骤：

1)标定法珀传感器腔长-光强关系；

2)宽带光源通过光纤向光环形器提供宽光谱输入光源信号；

3)光环形器通过光纤将宽带光源信号传输至光纤法珀传感器，并接收光纤法珀传感器返回的反射光干涉信号；

4)密集波分复用器接收反射光干涉信号，并对反射光干涉信号在光谱域进行N个不同波长离散分布的稀疏分光，并将N路稀疏分光信号传输至光电探测阵列；

5)所述光电探测器将N路稀疏分光信号转换为模拟电信号，并传输至信号放大与调理模块；

6)所述信号放大与调理模块对模拟电信号进行放大、滤波，并传输至高速并行采集模块；

7)所述高速并行采集模块将放大、滤波后的N路模拟电信号传输至计算解调模块；

8)所述计算解调模块将所获取的N路电信号转换为N路稀疏光谱信号，并对稀疏光谱进行计算处理，得到腔长参考值L₂；

所述计算解调模块从稀疏光谱中选定一路波长，并根据法珀传感器腔长-光强关系对该波长对应的光强信号进行处理，得到腔长解调值L₁；

9)完成自校验，步骤包括：计算解调模块计算腔长解调值和腔长参考值差值|L₁-L₂|，若差值|L₁-L₂|小于预设阈值σ，则返回步骤2)，继续进行下一时刻的腔长解调；若差值|L₁-L₂|大于等于预设阈值σ，则发出预警信号，重新标定法珀传感器腔长-光强关系。

实施例6：

一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，主要内容见实施例5，其中，标定法珀传感器腔长-光强关系的步骤包括：

1)宽带光源通过光纤向光环形器提供宽光谱输入光源信号；

2)光环形器通过光纤将宽光谱输入光源信号传输至光纤法珀传感器，并接收光纤法珀传感器返回的反射光干涉信号；

3)依次利用密集波分复用器、光电探测器、信号放大与调理模块、高速并行采集模块获得光强信号，并传输至计算解调模块；

4)所述计算解调模块对光强信号进行解调，得到在单波长点λ₀处的光纤法珀腔长L_i；

5)改变外界环境条件，并返回步骤2)，直到建立不同加载条件下的腔长序列L＝{L₀,L₁…L_N}，以及各腔长对应的光谱在单波长点λ₀处的光谱强度序列P＝{P₀,P₁...P_N}；

6)对腔长序列L＝{L₀,L₁…L_N}和光谱强度序列P＝{P₀,P₁...P_N}进行拟合，得到在单波长点λ₀下的光纤法珀传感器腔长-光谱强度关系。

实施例7：

一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，主要内容见实施例5，其中，对光强信号进行解调时，以Q点为中心的λ/4单色光源波长范围作为光强信号解调的线性区间；λ为光波波长；

当腔长L在解调的线性区间内波动时，腔长L与接收到的光强I_R成近似线性关系；解调的线性区间为以斜率最大的Q点为中心的λ/4单色光源波长范围；

近似线性关系如下所示：

I_R＝αI₀L  (2)

式中，I_R为光强信号；α为比例系数；L为腔长；I₀为入射光光强。

实施例8：

一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，主要内容见实施例5，其中，步骤5)中，每间隔ΔT时间完成一次自校验。

实施例9：

一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，主要内容见实施例5，其中，选择单波长点λ的步骤包括：

以腔长L的变化区间，也即法珀传感器设计时确定的初始腔长和达到最大形变时的腔长值为变量，依次比较稀疏光谱N路单波长点处的反射光谱曲线的特征，选择一条在该腔长区间内单调、线性度最优、灵敏度最高的曲线所对应波长值作为单波长点λ。

Claims (5)

1.一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)标定所述法珀传感器腔长-光强关系。

2)宽带光源通过光纤向光环形器提供宽光谱输入光源信号；

3)光环形器通过光纤将宽带光源信号传输至光纤法珀传感器，并接收光纤法珀传感器返回的反射光干涉信号；

4)密集波分复用器接收反射光干涉信号，并对反射光干涉信号在光谱域进行N个不同波长离散分布的稀疏分光，并将N路稀疏分光信号传输至光电探测阵列；

5)所述光电探测器将N路稀疏分光信号转换为模拟电信号，并传输至信号放大与调理模块；

6)所述信号放大与调理模块对模拟电信号进行放大、滤波，并传输至高速并行采集模块；

7)所述高速并行采集模块将放大、滤波后的N路模拟电信号传输至计算解调模块；

8)所述计算解调模块将所获取的N路电信号转换为N路稀疏光谱信号，并对稀疏光谱进行计算处理，得到腔长参考值L₂；

所述计算解调模块从稀疏光谱中选定一路波长，并根据法珀传感器腔长-光强关系对该波长对应的光强信号进行处理，得到腔长解调值L₁；

9)完成自校验，步骤包括：计算解调模块计算腔长解调值和腔长参考值差值|L₁-L₂|，若差值|L₁-L₂|小于预设阈值σ，则返回步骤2)，继续进行下一时刻的腔长解调；若差值|L₁-L₂|大于等于预设阈值σ，则发出预警信号，重新标定法珀传感器腔长-光强关系。

2.根据权利要求1所述的一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，其特征在于，标定法珀传感器腔长-光强关系的步骤包括：

1)宽带光源通过光纤向光环形器提供宽光谱输入光源信号；

2)光环形器通过光纤将宽光谱输入光源信号传输至光纤法珀传感器，并接收光纤法珀传感器返回的反射光干涉信号；

3)依次利用密集波分复用器、光电探测器、信号放大与调理模块、高速并行采集模块获得光强信号，并传输至计算解调模块；

4)所述计算解调模块对光强信号进行解调，得到在单波长点λ₀处的光纤法珀腔长L_i；

5)改变外界环境条件，并返回步骤2)，直到建立不同加载条件下的腔长序列L＝{L₀,L₁…L_N}，以及各腔长对应的光谱在单波长点λ₀处的光谱强度序列P＝{P₀,P₁...P_N}；

6)对腔长序列L＝{L₀,L₁…L_N}和光谱强度序列P＝{P₀,P₁...P_N}进行拟合，得到在单波长点λ₀下的光纤法珀传感器腔长-光谱强度关系。

3.根据权利要求2所述的一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，其特征在于，对光强信号进行解调时，以Q点为中心的λ/4单色光源波长范围作为光强信号解调的线性区间；λ为光波波长；

当腔长L在解调的线性区间内波动时，腔长L与接收到的光强I_R成近似线性关系；解调的线性区间为以斜率最大的Q点为中心的λ/4单色光源波长范围；

近似线性关系如下所示：

I_R＝αI₀L(1)

式中，I_R为光强信号；α为比例系数；L为腔长；I₀为入射光光强。

4.根据权利要求1所述的一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，其特征在于，步骤5)中，每间隔ΔT时间完成一次自校验。

5.根据权利要求1所述的一种光纤法珀传感器腔长高速解调与实时校验方法，其特征在于，选择单波长点λ的步骤包括：

以腔长L的变化区间，也即法珀传感器设计时确定的初始腔长和达到最大形变时的腔长值为变量，依次比较稀疏光谱N路单波长点处的反射光谱曲线的特征，选择一条在该腔长区间内单调、线性度最优、灵敏度最高的曲线所对应波长值作为单波长点λ。

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