光纤法珀腔解调方法及装置和光纤法珀干涉仪与流程

本发明涉及光纤法珀干涉仪领域，具体而言，涉及一种光纤法珀腔解调方法及装置和光纤法珀干涉仪。

背景技术：

光纤法珀干涉仪(即光纤Fabry-Perot干涉仪，简称为光纤FP干涉仪)，作为一种光纤传感器件，由于制作简单，稳定性好，精度高等优点已广泛应用于各种构件或环境检测。根据实际应用需要，结合不同封装，光纤FP干涉仪可成为温度传感器，压强传感器，应力/应变传感器和振动传感器等。由于相应环境参量(如温度、压力、应变等)的改变会导致FP腔腔长的变化，因此通过干涉光谱解调出腔长，便可获取待检测量信息。

FP腔解调的主要方式有强度解调和相位解调，强度解调是最早使用的技术，简单易行但误差较大，目前主要使用的是精度较高的相位解调。针对宽谱光干涉光纤FP腔，常用的谱分析方法有条纹计数法，波长跟踪法，傅里叶变换法和拟合方法以及这些方法的改进和组合。条纹计数法根据干涉条纹周期和波长的关系来获得腔长的绝对值，但精度很低；波长跟踪法精度相对较高，但只有半波长的动态范围，而且存在半波跳变，其中，半波跳变是指由于算法因素导致解调出的腔长值与真实值会有二分之一波长的偏差；傅里叶变换法将周期信号变换到其频域，即对应到腔长信息，但其误差也不小。拟合方法通过构建精确的解调模型，扫描构造信号和实际信号，得到最接近实际信号时的腔长输出，拟合方法主要有相关法和最小二乘法等，这类解调方法可达到亚纳米精度，但是运算量大速度较慢，且也会出现半波跳变现象，影响腔长解调精度。

针对相关技术中光纤法珀腔腔长解调精度不高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种光纤法珀腔解调方法及装置和光纤法珀干涉仪，以解决相关技术中光纤法珀腔腔长解调精度不高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光纤法珀腔解调方法。

根据本发明的光纤法珀腔解调方法包括：获取干涉光纤法珀腔的光谱信号；采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值，其中，第一腔长值的精度大于第一阈值，在第一腔长值的精度大于第一阈值时光纤法珀腔的腔长解调不会出现半波跳变；以及根据第一腔长值对光谱信号进行第二解调，得到光纤法珀腔的第二腔长值，其中，第二腔长值的精度大于第一腔长值的精度。

进一步地，对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值包括：采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值。

进一步地，在采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值之前，方法还包括：将光谱信号与窗函数相乘，得到第一光谱信号，采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调包括：采用不等距离散傅里叶变换对第一光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值。

进一步地，根据第一腔长值对光谱信号进行第二解调，得到光纤法珀腔的第二腔长值包括：获取光谱信号的构造信号；根据第一腔长值计算光谱信号和构造信号的最小均方差估计值；以及根据最小均方差估计值确定光纤法珀腔的第二腔长值。

进一步地，根据第一腔长值计算光谱信号和构造信号的最小均方差估计值包括：获取第一步长；根据第一腔长值和第一步长确定扫描范围；获取第二步长，其中，第二步长小于第一步长；从扫描范围内每隔第二步长进行取值，得到多个取值；分别根据多个取值计算光谱信号和构造信号的均方差估计值，得到多个均方差估计值；获取多个均方差估计值中最小的均方差估计值作为最小均方差估计值。

进一步地，方法还包括：判断第二步长是否大于第二阈值；在判断出第二步长大于第二阈值时，继续获取第三步长，其中，第三步长小于第二步长；根据多个均方差估计值中最小的均方差估计值确定光纤法珀腔的第三腔长值；以及根据第三腔长值和第二步长确定扫描范围，其中，从扫描范围内每隔第三步长进行取值。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种光纤法珀腔解调装置。该光纤法珀腔解调装置包括：第一获取单元，用于获取干涉光纤法珀腔的光谱信号；第一解调单元，用于采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值，其中，第一腔长值的精度大于第一阈值，在第一腔长值的精度大于第一阈值时光纤法珀腔的腔长解调不会出现半波跳变；以及第二解调单元，用于根据第一腔长值对光谱信号进行第二解调，得到光纤法珀腔的第二腔长值，其中，第二腔长值的精度大于第一腔长值的精度。

进一步地，第一解调单元用于采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值。

进一步地，装置还包括：运算单元，用于将光谱信号与窗函数相乘，得到第一光谱信号，第一解调单元用于采用不等距离散傅里叶变换对第一光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值。

进一步地，第二解调单元包括：获取模块，用于获取光谱信号的构造信号；计算模块，用于根据第一腔长值计算光谱信号和构造信号的最小均方差估计值；以及确定模块，用于根据最小均方差估计值确定光纤法珀腔的第二腔长值。

进一步地，计算模块包括：第一获取子模块，用于获取第一步长；第一确定子模块，用于根据第一腔长值和第一步长确定扫描范围；第二获取子模块，用于获取第二步长，其中，第二步长小于第一步长；取值子模块，用于从扫描范围内每隔第二步长进行取值，得到多个取值；计算子模块，用于分别根据多个取值计算光谱信号和构造信号的均方差估计值，得到多个均方差估计值；获取多个均方差估计值中最小的均方差估计值作为最小均方差估计值。

进一步地，装置还包括：判断单元，用于判断第二步长是否大于第二阈值；第二获取单元，用于在判断出第二步长大于第二阈值时，获取第三步长，其中，第三步长小于第二步长；第一确定单元，用于根据多个均方差估计值中最小的均方差估计值确定光纤法珀腔的第三腔长值；以及第二确定单元，用于根据第三腔长值和第二步长确定扫描范围，其中，从扫描范围内每隔第三步长进行取值。

根据本发明的又一个方面，提供了一种光纤法珀干涉仪，光纤法珀干涉仪包括上述任意一个光纤法珀腔解调装置。

通过本发明，采用获取干涉光纤法珀腔的光谱信号；采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值，其中，第一腔长值的精度大于第一阈值，在第一腔长值的精度大于第一阈值时光纤法珀腔的腔长解调不会出现半波跳变；以及根据第一腔长值对光谱信号进行第二解调，得到光纤法珀腔的第二腔长值，其中，第二腔长值的精度大于第一腔长值的精度，解决了相关技术中光纤法珀腔腔长解调精度不高的问题，进而达到了提高光纤法珀腔腔长解调精度的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的光纤法珀腔解调方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的三种傅里叶变换谱的示意图；

图3是根据本发明实施例的光纤法珀腔压力传感器的测试系统示意图；

图4是根据本发明实施例的光纤法珀腔压力传感器的定标曲线图；以及

图5是根据本发明实施例的光纤法珀腔解调装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种光纤法珀腔解调方法，图1是根据本发明实施例的光纤法珀腔解调方法的流程图。

如图1所示，该方法包括如下的步骤S102至步骤S106：

步骤S102：获取干涉光纤法珀腔的光谱信号。

在利用宽谱光干涉光纤法珀腔之后，可以通过光谱仪或是解调仪获取宽谱光干涉光纤法珀腔得到的光谱信号，具体地，光谱信号可以是宽谱光干涉光纤法珀腔得到的干涉条纹。光谱信号和光纤法珀腔的腔长存在一一对应的关系，通过解调该光谱信号即可以得到光纤法珀腔的腔长。

步骤S104：采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值，其中，第一腔长值的精度大于第一阈值，在第一腔长值的精度大于第一阈值时光纤法珀腔的腔长解调不会出现半波跳变。

对光谱信号进行预解调(即第一解调)，得到预估腔长值(即第一腔长值)。预解调是为了给后续对光谱信号进行精解调做准备，因此，对预估腔长值的精度要求不高，预估腔长值的精度只需满足大于第一阈值，第一阈值是可以抑制半波跳变所需达到的精度值，具体地，第一阈值可以设置为四分之一波长。

具体地，本发明实施例采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值。

在信号处理领域，傅里叶变换常用于将时域信号变换为频域信号进行分析。在利用傅里叶变换进行光谱信号分析时，由于从光谱仪或解调仪获取的光谱信号通常是关于波长等距的(即波数或者频率不等间距)，而直接使用傅里叶变换通常需要波数或者频率等间距光谱，否则测量的光纤法珀腔的腔长值的误差较大，现有技术中通常是将原始光谱信号差分至频率等间距后再进行傅里叶变换，但这样会因为改变原始光谱信号而引入误差，此外，当单帧光谱信号数据点(即一帧光谱数的长度)不够多时，采用快速傅里叶变换得到的特征峰点数较少，峰值信息误差大。本发明实施例根据傅里叶变换原始定义，将原始获取的光谱信息与相应正余弦序列进行互相关得到特征值，即得到傅里叶变换谱，由此得到的特征峰信息点多，峰值误差减小。优选地，本发明实施例采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，其中，不等距离散傅里叶变换是指直接对波数或者频率不等间距的光谱信号进行离散傅里叶变换，不等距离散傅里叶变换公式如下：

其中，d表示光纤法珀腔的腔长值，N表示原始的光谱信号的光谱序列数，λ表示波长，x(λ)表示原始的光谱信号，nDFT(d)表示经过不等距离散傅里叶变换得到的光谱信号，简称为不等距离散傅里叶变换谱。

优选地，为了有效抑制经上述不等距离散傅里叶变换得到的不等距离散傅里叶变换谱的旁瓣(即不等距离散傅里叶变换谱主峰旁的其它峰)，可以在上述离散傅里叶变换前给原始的光谱信号加窗。优选地，本发明实施例在采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值之前，该方法还包括：将光谱信号与窗函数相乘，得到第一光谱信号，采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调包括：采用不等距离散傅里叶变换对第一光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值。

将光谱信号与窗函数相乘即为原始的光谱信号加窗，优选地，该窗函数为布莱克曼窗函数。对加窗后的光谱信号(即第一光谱信号)进行不等距离散傅里叶变换能有效得到更准确的峰值信息，减小预解调误差。图2是根据本发明实施例的三种傅里叶 变换谱的示意图，如图2所示，横坐标表示腔长，单位为微米(um)，纵坐标表示归一化强度(即相对强度，把每个强度值除以最大强度值，最大值为1)，FFT表示快速傅里叶变换谱，nDFT表示不等距离散傅里叶变化谱，win-nDFT表示加窗不等距离散傅里叶变化谱(即对加窗后的光谱信号进行不等距离散傅里叶变化得到的光谱信号)。从图2可以看出，加窗不等距离散傅里叶变化谱特征峰信息明显多于快速傅里叶变换谱，且有效抑制了旁瓣信息，从而获得峰值信息较为准确，减少预解调误差。

步骤S106：根据第一腔长值对光谱信号进行第二解调，得到光纤法珀腔的第二腔长值，其中，第二腔长值的精度大于第一腔长值的精度。

本发明实施例通过上述步骤对光谱信号进行预解调得到预估腔长值(即第一腔长值)，进一步基于该预估腔长值对光谱信号进行精解调(即第二解调)，得到一个精度较高的光纤法珀腔的腔长值(即第二腔长值)，具体地，本发明实施例可以是基于最小二乘法对光谱信号进行精解调，也可以是基于互相关法对光谱信号进行精解调。本发明实施例通过对光谱信号进行第一解调得到第一腔长值，并且保证第一腔长值的精度大于第一阈值，基于第一腔长值对光谱信号进行第二解调以进一步提高光纤法珀腔的腔长值的解调精度。本发明实施例通过结合第一解调和第二解调对光谱信号进行解调，提高了光纤法珀腔腔长解调的精度，并且能有效抑制半波跳变现象，解决了相关技术中光纤法珀腔腔长解调精度不高的问题。

优选地，根据第一腔长值对光谱信号进行第二解调，得到光纤法珀腔的第二腔长值包括：获取光谱信号的构造信号；根据第一腔长值计算光谱信号和构造信号的最小均方差估计值；以及根据最小均方差估计值确定光纤法珀腔的第二腔长值。

本发明实施例可以根据光谱模型建立上述光谱信号的构造信号，可以通过计算光谱信号和构造信号的均方差估计值确定光纤法珀腔的第二腔长值，具体地，光谱信号和构造信号的最小均方差估计值对应的光纤法珀腔腔长，即为第二腔长值。光谱信号和构造信号的均方差估计值的计算公式如下：

其中，d、d₀分别表示构造的光纤法珀腔腔长和实际的光纤法珀腔腔长，x(n,d)表示构造信号，x(n,d₀)表示光谱信号，N表示光谱信号的光谱系列数，mse(d)表示均方差估计值。

可选地，通过最小二乘法或是互相关法可以求得光谱信号和构造信号的最小均方差估计值，从而得到最小均方差估计值对应的光纤法珀腔腔长，即第二腔长值。但是， 采用最小二乘法或是互相关法计算光谱信号和构造信号的最小均方差估计值时计算量大速度慢，效率较低。

为了提高求取光谱信号和构造信号的最小均方差估计值的效率，本发明实施例采用一种逐渐细化的算法求解光谱信号和构造信号的最小均方差估计值，即通过逐渐缩小扫描步长的方式求解最小均方差估计值。优选地，本发明实施例根据第一腔长值计算光谱信号和构造信号的最小均方差估计值包括：获取第一步长；根据第一腔长值和第一步长确定扫描范围；获取第二步长，其中，第二步长小于第一步长；从扫描范围内每隔第二步长进行取值，得到多个取值；分别根据多个取值计算光谱信号和构造信号的均方差估计值，得到多个均方差估计值；获取多个均方差估计值中最小的均方差估计值作为最小均方差估计值。

第一步长可以根据第一腔长值的误差进行设置，例如，当第一解调得到的第一腔长值的误差为100nm时，可以设置第一步长为100nm，也可以设置得稍大于100nm，例如，设置第一步长为150nm。实际情况中，第一腔长值的误差可以通过分析解调算法得到，在同一设备或装置中用同一解调算法得到的光纤法珀腔的腔长值的误差是稳定的，例如，在同一种光纤法珀腔压力传感器中利用离散傅里叶变换解调得到的腔长值的误差基本相同。在获取到第一步长后，根据第一步长和第一腔长值确定扫描范围，例如，第一步长为s1，第一腔长值为d1，则扫描范围可以设置为[d1-s1，d1+s1]。第二步长用于确定均方差估计扫描的跨度，第二步长小于第一步长，具体地，可以设置第二步长为第一步长的0.1倍，也可以设置第二步长为其他小于第一步长的值，例如，第一步长为100nm，第二步长可以设置为10nm、20nm或是5nm等。在确定第二步长和扫描范围后，从扫描范围内每隔第二步长进行取值，得到多个取值，例如，扫描范围为[d1-s1，d1+s1]，第二步长为s2，从d1-s1开始，从扫描范围[d1-s1，d1+s1]内每隔第二步长s2进行取值，得到多个取值，将上述多个取值中每一个取值分别作为上述构造信号的腔长值d代入上式公式计算出均方差估计值，可以得到多个均方差估计值，比较上述多个均方差估计值，将其中最小的均方差估计值作为最小均方差估计值。

优选地，为了进一步提高解调精度，该方法还包括：判断第二步长是否大于第二阈值；在判断出第二步长大于第二阈值时，继续获取第三步长，其中，第三步长小于第二步长；根据多个均方差估计值中最小的均方差估计值确定光纤法珀腔的第三腔长值；以及根据第三腔长值和第二步长确定扫描范围，其中，从扫描范围内每隔第三步长进行取值。

本发明实施例的第二阈值通常设置为最终需要达到的解调精度，例如，设置第二阈值为0.1nm。如果第二步长大于0.1nm，则说明当前得到的光纤法珀腔的腔长值未达到预设的解调精度，此时，继续采用上述方法进行解调，重新确定扫描范围和扫描步 长，优选地，根据上述得到的最小的均方差估计值确定对应的腔长值(即第三腔长值)，并根据第二步长和第三腔长值重新确定扫描范围，并继续获取第三步长，其中，第三步长小于第二步长，例如，可以设置第三步长为第二步长的0.1倍。从该重新确定的扫描范围内每个第三步长取值代入上式公式计算均方差估计值。不断继续上述过程，直至扫描步长达到预设的解调精度，则将最后一次取得的最小的均方差估计值作为最终的最小均方差估计值，并根据该最小均方差估计值确定第二腔长。本发明实施例通过不断缩小扫描步长来求解最小均方差估计值解调出光纤法珀腔腔长值，相比于现有的最小二乘法求解最小均方差估计值解调出光纤法珀腔腔长值，在保证较高的解调精度条件下，大大的提高了解调效率。

以下以实例对本发明实施例的光纤法珀腔解调方法的应用进行说明：

光纤法珀腔腔长解调是整个光纤压力测量系统的重要组成部分，直接影响着解调仪的分辨率、稳定性以及测量精度。图3是根据本发明实施例的光纤法珀腔压力传感器的测试系统示意图。如图3所示，通过光源1干涉光环形器2，光谱仪3采集光谱信号，具体地，光谱采集使用Bayspec解调模块，其波长范围为1510～1590nm，单帧光谱点数为512，光谱信号传送给计算机4，计算机4根据本发明实施例的光纤法珀腔解调方法根据光谱信号进行腔长解调。在实验过程中，将光纤法珀腔压力传感器的探头置于压力舱5中，使用压力泵6对压力舱5加压，数字精密压力表7进行测压。图4是根据本发明实施例的光纤法珀腔压力传感器的定标曲线图，在图4中，横坐标表示实际压力值，单位为兆帕(MPa)，纵坐标表示解调腔长，单位为微米(um)，在70MPa压力范围内，该曲线线性拟合相关度达0.999999，压力测量精度为0.03％F.S。由此可以看出，本发明实施例的光纤法珀腔解调方法具有较高的解调精度。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

本发明实施例通过获取干涉光纤法珀腔的光谱信号；对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值，其中，第一腔长值的精度大于第一阈值；以及根据第一腔长值对光谱信号进行第二解调，得到光纤法珀腔的第二腔长值，其中，第二腔长值的精度大于第一腔长值的精度，通过结合第一解调和第二解调对光谱信号进行解调，提高了光纤法珀腔腔长解调的精度，并且能有效抑制半波跳变现象，解决了相关技术中光纤法珀腔腔长解调精度不高的问题。此外，采用加窗不等距离散傅里叶变换进行预解调并结合逐渐细化的算法进行精解调，可实现宽谱光干涉光纤法珀腔腔长大动态范围、高精度、绝对腔长的快速解调，并可以有效避免解调结果出现半波跳变现象。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种光纤法珀腔解调装置，该光纤法珀腔解调装置可以用于执行本发明实施例的光纤法珀腔解调方法，本发明实施例的光纤法珀腔解调方法也可以通过本发明实施例的光纤法珀腔解调装置来执行。

图5是根据本发明实施例的光纤法珀腔解调装置的示意图，如图5所示，该装置包括：第一获取单元10，第一解调单元20和第二解调单元30。

第一获取单元10，用于获取干涉光纤法珀腔的光谱信号。

在利用宽谱光干涉光纤法珀腔之后，可以通过光谱仪或是解调仪获取宽谱光干涉光纤法珀腔得到的光谱信号，具体地，光谱信号可以是宽谱光干涉光纤法珀腔得到的干涉条纹。光谱信号和光纤法珀腔的腔长存在一一对应的关系，通过解调该光谱信号即可以得到光纤法珀腔的腔长。

第一解调单元20，用于采用不等距离散傅里叶变换对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值，其中，第一腔长值的精度大于第一阈值，在第一腔长值的精度大于第一阈值时光纤法珀腔的腔长解调不会出现半波跳变。

对光谱信号进行预解调(即第一解调)，得到预估腔长值(即第一腔长值)。预解调是为了给后续对光谱信号进行精解调做准备，因此，对预估腔长值的精度要求不高，预估腔长值的精度只需满足大于第一阈值，第一阈值是可以抑制半波跳变的所需达到的精度值，具体地，第一阈值可以设置为四分之一波长。

本发明实施例根据傅里叶变换原始定义，将原始获取的光谱信息与相应正余弦序列进行互相关得到特征值，即得到傅里叶变换谱，由此得到的特征峰信息点多，峰值误差减小。上述不等距离散傅里叶变换即直接对波数或者频率不等间距的光谱信号进行离散傅里叶变换。

优选地，该装置还包括：运算单元，用于将光谱信号与窗函数相乘，得到第一光谱信号，第一解调单元用于采用不等距离散傅里叶变换对第一光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值。

将光谱信号与窗函数相乘即为原始的光谱信号加窗，优选地，该窗函数为布莱克曼窗函数。对加窗后的光谱信号(即第一光谱信号)进行不等距离散傅里叶变换能有效得到更准确的峰值信息，减小预解调误差。

第二解调单元30，用于根据第一腔长值对光谱信号进行第二解调，得到光纤法珀腔的第二腔长值，其中，第二腔长值的精度大于第一腔长值的精度。

具体地，本发明实施例可以是基于最小二乘法对光谱信号进行第二解调，也可以是基于互相关法对光谱信号进行第二解调。

本发明实施例通过第一获取单元10获取干涉光纤法珀腔的光谱信号；第一解调单元20对光谱信号进行第一解调，得到光纤法珀腔的第一腔长值，其中，第一腔长值的精度大于第一阈值；以及第二解调单元30根据第一腔长值对光谱信号进行第二解调，得到光纤法珀腔的第二腔长值，其中，第二腔长值的精度大于第一腔长值的精度。通过结合第一解调单元20和第二解调单元30对光谱信号进行解调，提高了光纤法珀腔腔长解调的精度，并且能有效抑制半波跳变现象，解决了相关技术中光纤法珀腔腔长解调精度不高的问题。

优选地，第二解调单元30包括：获取模块，用于获取光谱信号的构造信号；计算模块，用于根据第一腔长值计算光谱信号和构造信号的最小均方差估计值；以及确定模块，用于根据最小均方差估计值确定光纤法珀腔的第二腔长值。

优选地，为了提高求取光谱信号和构造信号的最小均方差估计值的效率，本发明实施例的计算模块包括：第一获取子模块，用于获取第一步长；第一确定子模块，用于根据第一腔长值和第一步长确定扫描范围；第二获取子模块，用于获取第二步长，其中，第二步长小于第一步长；取值子模块，用于从扫描范围内每隔第二步长进行取值，得到多个取值；计算子模块，用于分别根据多个取值计算光谱信号和构造信号的均方差估计值，得到多个均方差估计值；获取多个均方差估计值中最小的均方差估计值作为最小均方差估计值。

优选地，该装置还包括：判断单元，用于判断第二步长是否大于第二阈值；第二获取单元，用于在判断出第二步长大于第二阈值时，获取第三步长，其中，第三步长小于第二步长；第一确定单元，用于根据多个均方差估计值中最小的均方差估计值确定光纤法珀腔的第三腔长值；以及第二确定单元，用于根据第三腔长值和第二步长确定扫描范围，其中，从扫描范围内每隔第三步长进行取值。

本发明实施例还提供了一种光纤法珀干涉仪，该光纤法珀干涉仪包括上述任意一个光纤法珀腔解调装置。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的 任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。