取样光栅梳状滤波器的设计与消噪研究.pdf

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1、14传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第3l卷第ll期取样光栅梳状滤波器的设计与消噪研究朱丹丹，王鹏，张园园，宋健，胡秀珍(1．燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛066004；2．河北省测试计量技术及仪器重点实验室，河北秦皇岛066004)摘要：介绍了光学梳状滤波器的工作原理。通过改变取样光栅的参数，利用Matlab软件来仿真其反射谱，调试出4种基于取样光纤光栅的光学梳状滤波器。介绍了小波消噪的原理，为了优化取样光栅梳状滤波器设计，提出了利用小波分析的方法对反射谱进行降噪处理。选用db6小波进行

2、了自动一维消噪，滤除了大部分的噪声干扰，而且对于信号的旁瓣干扰也起到了一定的抑制作用，得到平滑的反射谱。关键词：小波分析；取样光栅；梳状滤波器；反射谱中图分类号：TP212．14文献标识码：A文章编号：1000--9787(2012)l1_oO14_03一KesearC■n0ndlesi●gnanc1Id1eno■is●ingol■■samp●l■inggratingcombfilterZHUDan·dan，WANGPeng，ZHANGYuan—yuan，SONGJian，HUXiu—zhen(1．SchoolofElectricEngineering，Ya

3、nshanUniversity，Qinhuangdao066004，China；2．KeyLaboratoryofMeasurementTechnologyandInstrumentationofHebeiProvince，Qinhuangdao066004，China)Abstract：Workingprincipleofopticalcombfilterisintroduced．BychangingparametersofsamplingfibergratingandsimulatingitsreflectivespectrumbyMatlab．Four

4、kindsofopticalcombfiltersbasedonsamplingfibergratingaredebugged．Waveletdenoisingprincipleisintroduced．InOrdertooptimizedesignofsamplinggratingcombfilter，denoisingprocessingiscarriedoutbyusingwaveletanalysisonreflectionspectrumisproposed．Automaticone—dimensionaldenoisingiscarriedout

5、usingdb6wavelet．Itnotonlyfilteringmajornoiseinterference，butalsoplayacertaininhibitionaffectintheside—lobeinterferenceofsigna1．Smoothreflectivespectrumcanbeobtained．Keywords：waveletanalysis；samplinggrating；combfilter；reflectivespectrum0引言1取样光栅梳状滤波器结构梳状滤波器可应用于波分复用／解复用器，同时输出或光学梳状滤波器是

6、基于取样光纤光栅的光谱特性制作解复用多个不同波长的信号，以及用于光分插复用器中，消而成的，其结构如图1所示。除了移动开关选择光栅进行一k／下路时的开关插入损耗，将小段l光纤光栅光纤、／＼梳状滤波器应用于光栅激光器中，是一种非常适合于密集皿+口+圆+口⋯一叨+口波分复用通信系统的理想光源。反射谱信号往往包含噪声Il干扰，因此，要对梳状滤波器进行消噪处理。凳一小波变换将信号与一个在时域和频域均有良好局部化图1取样光纤光栅的结构图性质的展缩小波函数进行卷积，是一种线性变换，它把信号Fig1Structurediagramofsamplingfibergrating

7、分解为位于不同频带和时段内的各个成分，可以在服从测取样光纤光栅可以采用振幅掩模板与位相掩模板叠加不准原理的前提下，在不同的时频区域都能获得比较合适的方法写制，通过改变振幅掩模板的周期P=n+b(n为每的时间分辨率和频率分辨率，适用于对梳状滤波器的反射一段Bragg光栅曝光长度，b为每一段Bragg光栅非曝光长谱进行消噪J。本文提出了利用小波分析的方法对反射度)，占空比，即取样率为T=a／p和光纤光栅总长度等参谱进行降噪处理。数来改变取样光栅光谱特性。收稿日期：2012-09—10基金项目：河北省科技支撑计划资助项目(10213580)；河北省自然科学基金资助

8、项目(F2012203204)；国家自然科学基金资助