尚秋峰 1,2,3刘峰 1,*
作者单位
摘要
1 华北电力大学 电子与通信工程系
2 华北电力大学 河北省电力物联网技术重点实验室
3 华北电力大学 保定市光纤传感与光通信技术重点实验室, 河北 保定 071003
FBG形状传感器的铺设角度偏差导致曲率和挠率测量误差,进而影响形状传感器的重构精度。针对该问题,文章提出了一种基于鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)的FBG铺设角度偏差自矫正模型。重构实验验证了所提方法的有效性,不同形状的远端重构误差分别从11.66和22.6mm降低至5.63和10.47mm,相对误差分别从2.56%和4.96%降低至1.21%和2.25%,相对误差从2.56%和4.96%降低至0.95%和2.06%。
形状重构 光纤布拉格光栅 误差修正 鲸鱼优化算法 shape reconfiguration FBG error correction whale optimization algorithm 
半导体光电
2023, 44(5): 796
尚秋峰 1,2,3刘峰 1,*
作者单位
摘要
1 华北电力大学电子与通信工程系,河北 保定 071003
2 河北省电力物联网技术重点实验室,河北 保定 071003
3 华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室,河北 保定 071003
光纤布拉格光栅(FBG)形状传感器的铺设角度偏差和标定误差影响检测点曲率和弯曲方向的测量精度,进而导致形状重构误差。针对该问题,提出了曲率和弯曲方向的误差修正模型,以及FBG铺设角度偏差和标定误差自校正模型。利用自校正模型优化FBG的铺设角度和标定系数,并将其代入曲率和弯曲方向误差修正模型,从而提升了形状传感器的重构精度。对模型进行了仿真和实验验证,误差修正后,不同形状的远端重构误差分别从11.66 mm、14.42 mm和22.6 mm降低为4.43 mm、5.67 mm和9.57 mm,相对误差分别从2.56%、3.1%和4.96%降低至0.95%、1.22%和2.06%。所提模型为FBG形状传感器重构提供了一种有效的误差修正方法,不需要复杂的实验校准过程,在FBG形状测量场景中具有较大的应用潜力。
形状重构 光纤布拉格光栅 误差修正 种群优化 
光学学报
2023, 43(22): 2228002

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