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改进剥层法实现FBG非均匀应变传感解调

沈小燕 张良岳 孙杰 胡佳成 李东升

沈小燕, 张良岳, 孙杰, 胡佳成, 李东升. 改进剥层法实现FBG非均匀应变传感解调[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3734-3739.
引用本文: 沈小燕, 张良岳, 孙杰, 胡佳成, 李东升. 改进剥层法实现FBG非均匀应变传感解调[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3734-3739.
Shen Xiaoyan, Zhang Liangyue, Sun Jie, Hu Jiacheng, Li Dongsheng. Improved layer peeling algorithm to realize FBG non-uniform strain sense demodulation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(12): 3734-3739.
Citation: Shen Xiaoyan, Zhang Liangyue, Sun Jie, Hu Jiacheng, Li Dongsheng. Improved layer peeling algorithm to realize FBG non-uniform strain sense demodulation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(12): 3734-3739.

改进剥层法实现FBG非均匀应变传感解调

基金项目: 

国家自然科学基金(61205082);浙江省自然科学基金(LQ14F050004)

详细信息
    作者简介:

    沈小燕(1982-),副教授,硕士生导师,博士,主要从事FBG传感研究。Email:xyshen@cjlu.edu.cn

  • 中图分类号: TN214

Improved layer peeling algorithm to realize FBG non-uniform strain sense demodulation

  • 摘要: 剥层法是重构光纤Bragg光栅(FBG)参数的常用方法,利用剥层法可以解调FBG非均匀应变。常规剥层法获得的FBG复耦合系数存在误差,为提高非均匀应变解调精度,提出基于剥层法的复耦合系数幅值修正改进方法。新方法在剥层求解当前层复耦合系数后,保留耦合系数相位,对耦合系数幅值进行修正,构成新的复耦合系数用于下一层反射谱的剥层求解。给出了改进算法求解非均匀应变的详细步骤和过程,并进行了仿真实验研究。利用传输矩阵法模拟仿真无应变、应变线性增大、应变线性减小以及二次曲线应变下的FBG反射谱,分别使用常规方法和改进的方法对各反射谱进行应变解调。结果表明:改进的方法获得的应变结果与理论应变有更高的一致性;不同理论应变下,改进的方法获得应变最大误差均值约为原始方法的1/5,均方根误差的均值约为原始方法的1/7,改进的方法解调误差远小于原始方法。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-04-11
  • 修回日期:  2015-05-18
  • 刊出日期:  2015-12-25

改进剥层法实现FBG非均匀应变传感解调

    作者简介:

    沈小燕(1982-),副教授,硕士生导师,博士,主要从事FBG传感研究。Email:xyshen@cjlu.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61205082);浙江省自然科学基金(LQ14F050004)

  • 中图分类号: TN214

摘要: 剥层法是重构光纤Bragg光栅(FBG)参数的常用方法,利用剥层法可以解调FBG非均匀应变。常规剥层法获得的FBG复耦合系数存在误差,为提高非均匀应变解调精度,提出基于剥层法的复耦合系数幅值修正改进方法。新方法在剥层求解当前层复耦合系数后,保留耦合系数相位,对耦合系数幅值进行修正,构成新的复耦合系数用于下一层反射谱的剥层求解。给出了改进算法求解非均匀应变的详细步骤和过程,并进行了仿真实验研究。利用传输矩阵法模拟仿真无应变、应变线性增大、应变线性减小以及二次曲线应变下的FBG反射谱,分别使用常规方法和改进的方法对各反射谱进行应变解调。结果表明:改进的方法获得的应变结果与理论应变有更高的一致性;不同理论应变下,改进的方法获得应变最大误差均值约为原始方法的1/5,均方根误差的均值约为原始方法的1/7,改进的方法解调误差远小于原始方法。

English Abstract

参考文献 (21)

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