本文从理论上分析了光纤涂覆层对长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)温度灵敏度的影响。根据数值分析法对有、无涂覆层的LPFG透射谱建立仿真模型,对LPFG进行温度传感的模式耦合过程进行分析。结果表明:包层模阶数越大,涂...本文从理论上分析了光纤涂覆层对长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)温度灵敏度的影响。根据数值分析法对有、无涂覆层的LPFG透射谱建立仿真模型,对LPFG进行温度传感的模式耦合过程进行分析。结果表明:包层模阶数越大,涂覆层对不同包层模有效折射率的影响越大,进而推断出不同包层模耦合的LPFG谐振峰具有不同的温度灵敏度。仿真结果验证了带涂覆层LPFG中高阶包层模耦合的谐振峰对温度更敏感,具有0.977 nm/℃的高灵敏度,是普通LPFG的10倍左右。涂覆层的存在不仅能保护光纤、提高其机械强度,更重要的是,对于高阶包层模耦合出来的透射峰,涂覆层能够有效提高它的温度灵敏度。同时,该结果对保留涂覆层制备光栅以及聚合物涂覆栅型结构方面的实验研究具有一定的参考意义。展开更多
为提高输电线路安全监测水平,通过分布式光纤光栅阵列传感技术,对光纤复合架空地线光缆(optical power ground wire,OPGW)的动态运动特性进行实验室测量。结果表明:该技术能有效监测OPGW在模拟微风振动和舞动状态下的动态行为,清晰记录...为提高输电线路安全监测水平,通过分布式光纤光栅阵列传感技术,对光纤复合架空地线光缆(optical power ground wire,OPGW)的动态运动特性进行实验室测量。结果表明:该技术能有效监测OPGW在模拟微风振动和舞动状态下的动态行为,清晰记录不同振动模式。实验数据揭示,通过提高光栅阵列传感器的空间密度和降低系统低频相位漂移,可进一步提升监测性能。可见,基于光纤布拉格光栅阵列的分布式振动传感技术为OPGW电缆的分布式动态结构健康监测提供了新的技术手段。展开更多
针对实际应用中光纤光栅传感器服役时间长和工作环境恶劣等原因导致的标定曲线缓慢漂移问题,提出了一种改进在线顺序极限学习机用于光纤光栅传感系统的动态标定。在初始训练阶段引入正则化避免产生奇异矩阵,提高泛化能力。在线学习阶段...针对实际应用中光纤光栅传感器服役时间长和工作环境恶劣等原因导致的标定曲线缓慢漂移问题,提出了一种改进在线顺序极限学习机用于光纤光栅传感系统的动态标定。在初始训练阶段引入正则化避免产生奇异矩阵,提高泛化能力。在线学习阶段引入自适应遗忘因子对新旧样本比重进行调整,提高预测精度。通过试验进行对比分析,验证了该方法的优越性。结果表明,与传统标定方法相比,所提方法的均方根误差(root mean square error,RMSE)指标始终最低,R^(2)指标始终最高,具有较高的精度和较好的泛化性能,解决了标定曲线缓慢漂移问题,满足光纤光栅传感器的要求,可以应用于实际工程。展开更多
文摘本文从理论上分析了光纤涂覆层对长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)温度灵敏度的影响。根据数值分析法对有、无涂覆层的LPFG透射谱建立仿真模型,对LPFG进行温度传感的模式耦合过程进行分析。结果表明:包层模阶数越大,涂覆层对不同包层模有效折射率的影响越大,进而推断出不同包层模耦合的LPFG谐振峰具有不同的温度灵敏度。仿真结果验证了带涂覆层LPFG中高阶包层模耦合的谐振峰对温度更敏感,具有0.977 nm/℃的高灵敏度,是普通LPFG的10倍左右。涂覆层的存在不仅能保护光纤、提高其机械强度,更重要的是,对于高阶包层模耦合出来的透射峰,涂覆层能够有效提高它的温度灵敏度。同时,该结果对保留涂覆层制备光栅以及聚合物涂覆栅型结构方面的实验研究具有一定的参考意义。
文摘为提高输电线路安全监测水平,通过分布式光纤光栅阵列传感技术,对光纤复合架空地线光缆(optical power ground wire,OPGW)的动态运动特性进行实验室测量。结果表明:该技术能有效监测OPGW在模拟微风振动和舞动状态下的动态行为,清晰记录不同振动模式。实验数据揭示,通过提高光栅阵列传感器的空间密度和降低系统低频相位漂移,可进一步提升监测性能。可见,基于光纤布拉格光栅阵列的分布式振动传感技术为OPGW电缆的分布式动态结构健康监测提供了新的技术手段。
文摘针对实际应用中光纤光栅传感器服役时间长和工作环境恶劣等原因导致的标定曲线缓慢漂移问题,提出了一种改进在线顺序极限学习机用于光纤光栅传感系统的动态标定。在初始训练阶段引入正则化避免产生奇异矩阵,提高泛化能力。在线学习阶段引入自适应遗忘因子对新旧样本比重进行调整,提高预测精度。通过试验进行对比分析,验证了该方法的优越性。结果表明,与传统标定方法相比,所提方法的均方根误差(root mean square error,RMSE)指标始终最低,R^(2)指标始终最高,具有较高的精度和较好的泛化性能,解决了标定曲线缓慢漂移问题,满足光纤光栅传感器的要求,可以应用于实际工程。
