折射率周期分布取样光纤Bragg光栅的快速分析方法 被引量：5

1

作者 周志 潘炜 +2 位作者 罗斌 邹喜华 张伟利 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2266-2269,共4页

基于Chebyshev恒等关系,提出了一种分析折射率周期分布取样光纤Bragg光栅(Sampled Fiber Bragg Grating,SFBG)的快速方法.这类SFBG由许多结构一致的折射率分布周期构成,对应计算过程中多次重复的幺模矩阵运算,计算效率低;利用Chebyshev... 基于Chebyshev恒等关系,提出了一种分析折射率周期分布取样光纤Bragg光栅(Sampled Fiber Bragg Grating,SFBG)的快速方法.这类SFBG由许多结构一致的折射率分布周期构成,对应计算过程中多次重复的幺模矩阵运算,计算效率低;利用Chebyshev关系可将传输矩阵的幂运算简化为一次矩阵运算,因而这种快速算法能有效地简化计算.应用此方法分析两种典型的周期性结构光栅(周期啁啾SFBG和二元相位SFBG) ,数值结果充分验证了其计算速度上的优势. 展开更多

关键词 光纤光学 取样光纤Bragg光栅(sfbg) 传输矩阵法 Chebyshev恒等关系

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光纤布喇格光栅反射谱寻峰算法优化及比较 被引量：24

2

作者 陈志军 白剑 +2 位作者 吴祖堂 赵新华 张继军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期77-82,共6页

针对光纤布喇格光栅反射谱的特点,研究了强度阈值对五种典型寻峰算法的影响,明确了阈值优化对减小寻峰误差的重要性.对各算法分别进行阈值优化,从寻峰误差和运行效率两个方面对不同采样间隔条件下的寻峰算法进行比较分析.研究表明:各寻... 针对光纤布喇格光栅反射谱的特点,研究了强度阈值对五种典型寻峰算法的影响,明确了阈值优化对减小寻峰误差的重要性.对各算法分别进行阈值优化,从寻峰误差和运行效率两个方面对不同采样间隔条件下的寻峰算法进行比较分析.研究表明:各寻峰算法与强度阈值的关系不尽相同,阈值优化可有效减小各算法的寻峰误差,提高光纤布喇格光栅传感系统波长的分辨率和检测准确度;除质心探测法外,增大采样间隔并不能显著提高各算法的运行效率;高斯拟合法寻峰误差最小且最为稳定,适用于静态信号和低频动态信号的解调;质心探测法运行速度最快且误差相对较小,可用于中高频动态信号的解调. 展开更多

关键词 布喇格光栅 寻峰算法 优化 强度阈值 采样间隔

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几种常用滤波器的特性 被引量：12

3

作者 冯丹琴 盛秋琴 +2 位作者 陈凯 贾宝华 韩军 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2002年第1期46-53,共8页

对几种滤波器的原理、特性和应用进行了研究比较 ,并特别介绍了目前的研究热点 :各种光纤光栅滤波器及集成阵列波导滤波器等。如今滤波器的蓬勃发展表明 ,它将在未来的光通信系统中发挥越来越重要的作用。

关键词 滤波器 光纤滤波器 梳状光纤光栅 相移长周期光纤光栅 集成阵列波导光栅

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不同采样方式下光纤布喇格光栅反射谱寻峰算法的分析 被引量：16

4

作者 余有龙 王雪微 王浩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1274-1278,共7页

对光纤布喇格光栅反射谱的三种寻峰算法(三次样条插值数值微分法、高斯-多项式拟合法和高斯拟合法)进行了分析和比较;相同采样情况下,得出了高斯拟合法确定的峰值准确度最高的结论;采样点数为250的均匀采样中,三种算法寻峰结果对实际值... 对光纤布喇格光栅反射谱的三种寻峰算法(三次样条插值数值微分法、高斯-多项式拟合法和高斯拟合法)进行了分析和比较;相同采样情况下,得出了高斯拟合法确定的峰值准确度最高的结论;采样点数为250的均匀采样中,三种算法寻峰结果对实际值的误差分别为:3.4pm、13.0pm和2.6pm.引入了非均匀数据采集的寻峰思路,分别应用三种寻峰法对实际光栅的反射谱分别进行均匀采集和非均匀采集.结果表明,对于相同寻峰方法在非均匀数据采集下获得的峰值更精确,采样点数为250时,高斯拟合法寻峰时非均匀采集对应的误差比均匀采集减少了38.46%. 展开更多

关键词 光纤光学 光纤布喇格光栅 非均匀采样 寻峰算法

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啁啾sinc取样光纤光栅研究 被引量：8

5

作者 吴强 余重秀 +4 位作者 王葵如 忻向军 王旭 于志辉 张琦 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期404-408,共5页

提出了一种特殊的取样光纤光栅啁啾sinc取样光纤光栅研究表明,对于均匀光纤光栅进行啁啾sinc取样,可以实现色散斜率补偿和获得精确的反射波长数控制;对啁啾光纤光栅进行啁啾sinc取样,则能够实现色散和色散斜率的同时补偿,并且可以进行... 提出了一种特殊的取样光纤光栅啁啾sinc取样光纤光栅研究表明,对于均匀光纤光栅进行啁啾sinc取样,可以实现色散斜率补偿和获得精确的反射波长数控制;对啁啾光纤光栅进行啁啾sinc取样,则能够实现色散和色散斜率的同时补偿,并且可以进行精确的波长数控制及获得各信道一致的反射率利用啁啾sinc取样光纤光栅。 展开更多

关键词 光纤光栅 啁啾sinc取样 色散补偿 色散斜率补偿

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取样光栅滤波的新型光纤甲烷差分检测系统 被引量：6

6

作者 吴希军 王玉田 +1 位作者 田瑞玲 刘学才 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期14-18,共5页

综合应用取样光纤光栅滤波和改进的差分吸收检测技术,实现了对甲烷气体等距分布的多条近红外吸收线的同时测量,完善了差分吸收技术应用于弱气体检测的理论。基于分子光谱学理论对谱带精细结构的分析,结合取样光纤光栅的梳状滤波思想,以1... 综合应用取样光纤光栅滤波和改进的差分吸收检测技术,实现了对甲烷气体等距分布的多条近红外吸收线的同时测量,完善了差分吸收技术应用于弱气体检测的理论。基于分子光谱学理论对谱带精细结构的分析,结合取样光纤光栅的梳状滤波思想,以1.66μm附近甲烷泛频(2v3)吸收光谱R支中的R4线为中心,同时对R3、R4和R5三条吸收线进行测量。为消除光源功率波动对测量结果的影响,利用两个同类型的取样光纤光栅实现对气体浓度的差分吸收检测。选用中心波长在R4附近的啁啾光纤光栅作为光学带通滤波器,利用PINPD实现对三条吸收线处光强的同时测量,由比值处理消除光源功率波动对测量结果的影响。通过实验验证了系统的可行性。 展开更多

关键词 光纤光学 取样光纤光栅 差分吸收 气体检测 格林气室

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优化二元相位取样光纤布喇格光栅及对色散和色散斜率补偿的应用 被引量：6

7

作者 刘玉敏 俞重远 +2 位作者 杨红波 张娜 张晓光 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1701-1705,共5页

利用粒子群算法对二元相位取样光栅的周期相位调制进行优化设计,在此基础上提出了基于二元相位取样光纤布喇格光栅的色散和色散斜率补偿技术.通过光栅周期啁啾可以调整每个信道的带宽,色散量由子光栅长度决定,调整取样函数的啁啾系数可... 利用粒子群算法对二元相位取样光栅的周期相位调制进行优化设计,在此基础上提出了基于二元相位取样光纤布喇格光栅的色散和色散斜率补偿技术.通过光栅周期啁啾可以调整每个信道的带宽,色散量由子光栅长度决定,调整取样函数的啁啾系数可以改变色散斜率,因此可以设计出用于波分复用系统的多信道色散补偿器件. 展开更多

关键词 相位取样光栅 色散补偿 色散斜率补偿 光通信

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取样光纤Bragg光栅的理论分析 被引量：4

8

作者 鲁韶华 许鸥 +2 位作者 董小伟 李彬 简水生 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期11-14,共4页

根据Turan Erdogan耦合模理论,从普通单模光纤Bragg光栅的耦合模方程出发,推导了前向基模与后向基模的幅度、均匀光栅反射率及传输矩阵的表达式,并且为了方便传输矩阵的推导,在边界条件的处理上采用了与一般文献不同的方法.在此基础上... 根据Turan Erdogan耦合模理论,从普通单模光纤Bragg光栅的耦合模方程出发,推导了前向基模与后向基模的幅度、均匀光栅反射率及传输矩阵的表达式,并且为了方便传输矩阵的推导,在边界条件的处理上采用了与一般文献不同的方法.在此基础上用传输矩阵法对取样均匀光纤Bragg光栅进行了理论分析,并依据此方法对取样光栅的反射谱进行了数值仿真,通过对仿真结果的比较,总结了"净光栅"长度、占空比T、取样周期p等参数对取样光栅反射谱特性的影响. 展开更多

关键词 光纤器件 取样光纤光栅 传输矩阵法 耦合模理论

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基于全相位滤波技术的FBG降噪解调算法 被引量：4

9

作者 刘琨 李鑫 +5 位作者 江俊峰 黄翔东 张皓杰 王超 刘畅 刘铁根 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期124-129,共6页

提出一种基于全相位滤波技术的光纤布喇格光栅降噪解调算法,该算法根据信号的数字频率特征快速配置适应于该信号的滤波器系数,由传感信号的数字截止频率控制滤波器边界,有效滤除混杂在光纤布喇格光栅信号中的高频分量.推导了滤波器解析... 提出一种基于全相位滤波技术的光纤布喇格光栅降噪解调算法,该算法根据信号的数字频率特征快速配置适应于该信号的滤波器系数,由传感信号的数字截止频率控制滤波器边界,有效滤除混杂在光纤布喇格光栅信号中的高频分量.推导了滤波器解析表达式,结合光纤布喇格光栅信号的数字频率特征分析了滤波器幅频特性.实验结果表明,该算法对不同采样间隔下的传感信号能够实现适应性降噪;与高斯拟合法相比,解调波长稳定性相近,但平均解调时间缩短了10倍,与质心法相比,解调波长稳定性提高了30%. 展开更多

关键词 光纤布喇格光栅 解调算法 全相位滤波 采样间隔 降噪

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光纤光栅测试岩石变形的试件模拟实验研究 被引量：7

10

作者 柴敬 朱磊 +3 位作者 李毅 魏世明 张广文 杨建华 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2008年第3期401-405,共5页

为了预报松散含水岩层失水引起的沉降变形,采用预设钻孔埋入光纤Bragg光栅方法,对岩石变形进行监测,制作水泥砂浆试件4个,在实验室模拟预埋入光纤光栅砂浆试件的拉伸和压缩受力过程,测定光纤光栅波长偏移量,实验得出不同受力状态下光纤... 为了预报松散含水岩层失水引起的沉降变形,采用预设钻孔埋入光纤Bragg光栅方法,对岩石变形进行监测,制作水泥砂浆试件4个,在实验室模拟预埋入光纤光栅砂浆试件的拉伸和压缩受力过程,测定光纤光栅波长偏移量,实验得出不同受力状态下光纤光栅的波长变化特征,采用光纤光栅传感技术是一种有效观测岩石变形的方法。 展开更多

关键词 水泥砂浆试件 光纤BRAGG光栅传感器 单轴实验 岩石变形

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用于10Gb/sWDM系统色散补偿的波长取样啁啾光纤光栅 被引量：7

11

作者 李春赟 孙成城 +5 位作者 曹京 于小宁 刘海涛 周凯明 安贵仁 葛璜 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期318-320,共3页

研制出一种新型色散补偿光纤光栅——波长取样啁啾光纤光栅 ,它具有 1 0个周期性为 0 .8nm的波长结构 ,每个周期的反射特性和色散特性都基本相同 ,其带宽为 0 .6nm、峰值反射率为 90 %、色散量为 1 30 0 ps/nm、时延抖动小于 5 0 ps,光... 研制出一种新型色散补偿光纤光栅——波长取样啁啾光纤光栅 ,它具有 1 0个周期性为 0 .8nm的波长结构 ,每个周期的反射特性和色散特性都基本相同 ,其带宽为 0 .6nm、峰值反射率为 90 %、色散量为 1 30 0 ps/nm、时延抖动小于 5 0 ps,光栅长度为 1 0 cm。利用此波长取样啁啾光纤光栅 ,在 8× 1 0 Gb/s波分复用 ( WDM)系统中 ,进行了 NRZ码 1 40 km标准单模光纤的色散补偿实验 ,补偿效果良好。 展开更多

关键词 啁啾 光纤光栅 色散补偿 波分复用 光纤通信

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取样光纤布拉格光栅的特性分析 被引量：9

12

作者 王燕 叶志清 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第2期174-177,共4页

应用传输矩阵法对取样光纤布拉格光栅的传输特性进行了理论分析 .随着取样光栅各参数的变化 ,得出均匀取样光栅、变迹取样光栅、啁啾取样光栅的反射光谱特性 .经数值计算知道 ,通过改变光栅长度、折射率调制幅度、变迹、啁啾等均可影响... 应用传输矩阵法对取样光纤布拉格光栅的传输特性进行了理论分析 .随着取样光栅各参数的变化 ,得出均匀取样光栅、变迹取样光栅、啁啾取样光栅的反射光谱特性 .经数值计算知道 ,通过改变光栅长度、折射率调制幅度、变迹、啁啾等均可影响反射谱的峰值及带宽 。 展开更多

关键词 特性分析 取样光纤布拉格光栅 传输矩阵法 反射谱 变迹 啁啾 传输特性 光栅长度

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用粒子群优化算法设计光纤布拉格光栅 被引量：4

13

作者 谢军华 秦子雄 +3 位作者 曾庆科 欧启标 黄富 周恒超 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期674-677,共4页

用粒子群优化(PSO)算法对二元相位取样光栅进行优化设计。实现了利用二元相位取样光栅对多信道色散和色散斜率的同时补偿。设计得到的二元相位取样光栅的反射谱各信道均匀,时延线性好,带宽、色散量和色散斜率可以根据实际的光纤类型来调... 用粒子群优化(PSO)算法对二元相位取样光栅进行优化设计。实现了利用二元相位取样光栅对多信道色散和色散斜率的同时补偿。设计得到的二元相位取样光栅的反射谱各信道均匀,时延线性好,带宽、色散量和色散斜率可以根据实际的光纤类型来调整,对折射率调制要求较低。由于只有π相移,因此其制作比多级相位取样光栅相对简单。与其他优化方法相比,粒子群优化算法具有简单、收敛速度快等优点。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 粒子群优化算法 二元相位取样光栅 色散补偿

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取样啁啾光纤光栅特性分析的新方法 被引量：5

14

作者 李春赟 孙成城 于小宁 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期64-67,共4页

文中应用相干理论对取样啁啾光纤光栅 (SCFG)进行了研究 ,提出了一种新的分析方法。它和通常所用的基于耦合波方程的传输矩阵法相比 ,不仅可以计算出SCFG的反射谱和时延谱 ,还可以推导出SCFG反射率的公式 ,从中得到信道间隔 ,信道带宽 ... 文中应用相干理论对取样啁啾光纤光栅 (SCFG)进行了研究 ,提出了一种新的分析方法。它和通常所用的基于耦合波方程的传输矩阵法相比 ,不仅可以计算出SCFG的反射谱和时延谱 ,还可以推导出SCFG反射率的公式 ,从中得到信道间隔 ,信道带宽 ,信道数目 ,反射率大小与SCFG参数的关系。因此这种新的分析方法更加系统 ,更加完善 ,对SCFG的设计和研制具有很好的指导作用。 展开更多

关键词 取样啁啾光纤光栅 色散补偿 时间延迟 SCFG 反射率

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基于非均匀取样布拉格光纤光栅Interleaver的设计 被引量：5

15

作者 张兴娇 叶志清 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期313-316,共4页

对于光纤通信领域有限的带宽资源,波分复用与解复用器件Interleaver是未来密集型波分复用(DWDM)光纤通信网中的关键器件。为此结合非均匀取样光栅Interleaver的基本设计原理,运用耦合模理论和矩阵传输方法对非均匀取样光纤布拉格光栅的... 对于光纤通信领域有限的带宽资源,波分复用与解复用器件Interleaver是未来密集型波分复用(DWDM)光纤通信网中的关键器件。为此结合非均匀取样光栅Interleaver的基本设计原理,运用耦合模理论和矩阵传输方法对非均匀取样光纤布拉格光栅的传输特性进行了数值模拟计算,并设计了信道间隔为0.8nm的设计实例,反射谱峰值均匀达到80%～95%,传输通道间隔稳定均匀,时延和色散均匀,时延抖动小于200ps。 展开更多

关键词 非均匀取样 取样布拉格光纤光栅 INTERLEAVER 矩阵传输方法

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取样长周期光纤光栅多通道带阻滤波器 被引量：2

16

作者 韩军 盛秋琴 +1 位作者 陈凯 董孝义 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期510-515,共6页

提出一种基于取样长周期光纤光栅制作的多通道带阻滤波器,采用不同的分析方法对其传输特性进行了较详细的分析,分别给出光栅参数与其透射特性和时延特性之间的关系,并得到具有一致性的结果,由此得出的结论对器件的优化设计具有实际指导... 提出一种基于取样长周期光纤光栅制作的多通道带阻滤波器,采用不同的分析方法对其传输特性进行了较详细的分析,分别给出光栅参数与其透射特性和时延特性之间的关系,并得到具有一致性的结果,由此得出的结论对器件的优化设计具有实际指导意义。 展开更多

关键词 纤维与波导光学 取样长周期光纤光栅 傅里叶变换 马赫-泽德干涉仪 Bloch波

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非连续线性啁啾取样布拉格光栅型多信道光纤滤波器的设计 被引量：4

17

作者 涂兴华 刘逢清 徐宁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1965-1971,共7页

介绍了一种基于取样布拉格光纤光栅获得多信道光纤滤波器的方法。通过设计一种非连续阶梯型啁啾取样的布拉格光栅结构,可以分别实现单个信道宽度为50,100和200GHz的光纤滤波器。光纤滤波器的每个信道的宽度几乎完全相同,具有平顶、峭沿... 介绍了一种基于取样布拉格光纤光栅获得多信道光纤滤波器的方法。通过设计一种非连续阶梯型啁啾取样的布拉格光栅结构,可以分别实现单个信道宽度为50,100和200GHz的光纤滤波器。光纤滤波器的每个信道的宽度几乎完全相同,具有平顶、峭沿和高透射率特点,相邻信道间隔离深度超过28dB,平均插入损失不超过0.1dB,3dB带宽内相位响应起伏在5～30ps。利用介绍的方法制作具有相应非连续线性啁啾系数的全息相位掩模板,易于制作,成本低,重复性好。通过改变相应的光纤光栅参数,可以实现不同信道宽度的,性能稳定、可重复性高的光纤滤波器,在高速光通信系统以及光互连中有着非常好的应用前景。 展开更多

关键词 光纤滤波器 传输矩阵法 非连续啁啾 密集波分复用 取样布拉格光栅

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光纤光栅应用于梳状滤波器和光分插复用器(OADM)的研究 被引量：2

18

作者 朱丹丹 王中军 +2 位作者 陶李欣 李莎 胡林 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期524-529,共6页

研究了光纤光栅在梳状滤波器和光分插复用器(OADM)中的应用特性。基于传输矩阵法对Sinc取样光栅反射谱进行分析,分析了取样光栅长度、折射率调制深度和取样周期等光栅参数对Sinc取样光栅反射谱的影响规律。根据各参数对Sinc取样光栅反... 研究了光纤光栅在梳状滤波器和光分插复用器(OADM)中的应用特性。基于传输矩阵法对Sinc取样光栅反射谱进行分析,分析了取样光栅长度、折射率调制深度和取样周期等光栅参数对Sinc取样光栅反射谱的影响规律。根据各参数对Sinc取样光栅反射谱的影响规律构造了4种反射率高、反射峰间隔均匀及谱宽稳定的Sinc取样光栅梳状滤波器,为梳状滤波器的设计与制作提供了新思路、新技术。用OptiSystem软件对光纤Bragg光栅型光分插复用器进行了仿真研究。研究表明,经过光纤光栅光分插复用器后,下载和除了下载的光谱峰值基本为-4dBm,下载的功率也基本是均衡的。 展开更多

关键词 Sinc取样光栅 梳状滤波器 传输矩阵法 光纤Bragg光栅 光分插复用器(OADM)

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光纤光栅F-P解调技术及变尺度采样方法 被引量：3

19

作者 赵兵 张志利 +1 位作者 仲启媛 谭立龙 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期59-62,共4页

针对武器装备系统的特殊性,提出采用F-P扫描法的光纤光栅解调技术,分析了F-P解调原理,提供了F-P腔的设计、选择方法,指出该方法在实现动态参数检测的困难,为降低电路设计上的难度,采用变尺度采样解决该问题。实验结果表明,该方法能够极... 针对武器装备系统的特殊性,提出采用F-P扫描法的光纤光栅解调技术,分析了F-P解调原理,提供了F-P腔的设计、选择方法,指出该方法在实现动态参数检测的困难,为降低电路设计上的难度,采用变尺度采样解决该问题。实验结果表明,该方法能够极大地降低每次F-P扫描时的采样数据量,提高采样数据的效率,可以使解调速度提高5倍以上而对精度没有影响。为光纤光栅传感技术在部队的应用和研究提供条件。 展开更多

关键词 光纤光栅 武器装备检测 F—P解调方法 变尺度采样

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基于FBG传感器网络的结构应力定位 被引量：1

20

作者 金靖 叶向宇 +1 位作者 林松 刘佳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第7期39-41,44,共4页

工程结构长期受到结构应力的作用,会产生微应变,导致结构的损伤积累和抗力衰减。为对应力进行定位,基于光纤Bragg光栅(FBG)传感器搭建了应力定位系统,通过一种基于参考数据的算法对金属铝板的应力位置进行识别研究。结果表明:该方法具... 工程结构长期受到结构应力的作用,会产生微应变,导致结构的损伤积累和抗力衰减。为对应力进行定位,基于光纤Bragg光栅(FBG)传感器搭建了应力定位系统,通过一种基于参考数据的算法对金属铝板的应力位置进行识别研究。结果表明:该方法具有较高的精度与稳定性,预测误差在厘米量级。 展开更多

关键词 光纤BRAGG光栅传感器 应力定位 训练样本

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