基于Steger算法的光纤布拉格光栅高效寻峰技术

本文主要探讨了一种基于Steger图像算法的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)寻峰技术。首先，针对实际FBG反射谱的特点，作者构建了一个FBG反射峰的超高斯模型，这有助于理解和处理FBG信号的复杂特性。FBG信号的峰探测是光通信中的关键任务，传统方法如质心法和高斯拟合法在面对非对称光谱、噪声和采样步长不均匀时可能表现不足。 Steger图像算法被引入到FBG寻峰技术中，该算法的优势在于其融合了滤波和寻峰的功能，具有较强的抗噪能力，能够有效地应对不同步长下的信号处理，特别是对于非对称光谱的处理效果显著。通过引入图像处理技术，该算法能够减少由于光谱非对称性引起的误差，并提出了相应的中心波长修正公式和峰值亚步长修正公式，以提高峰检测的精度。 作者通过理论仿真和实际应用研究，对比了基于Steger算法的寻峰技术与常规质心法和高斯拟合法在不同条件下的性能。结果显示，该新型寻峰技术在面对不同采样步长、噪声水平和光谱非对称性的情况下，峰值检测的精确度明显优于传统的寻峰算法。这意味着，这种基于Steger图像算法的FBG寻峰技术不仅提高了测量的可靠性，而且在实际应用中具有更高的实用价值，对于光纤通信系统的稳定性和准确性提升具有重要意义。 总结来说，本研究创新地将图像处理技术与Steger算法结合，优化了光纤布拉格光栅的峰检测过程，为光纤通信领域提供了一种高效且精确的信号处理方案。这对于光纤通信系统的优化设计、故障诊断以及精确控制等方面具有重要的推动作用。