基于多核光纤的高空间分辨率φ-OFDR形状传感器,带有秒激光诱导的永久散射阵列
Optics letters
|June 15, 2023
概括
这项研究介绍了一种新的光纤形状传感器,使用多核纤维中的秒激光诱导永久散射阵列. 这个传感器实现了亚毫米分辨率,可以准确的2D和3D形状重建.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 光纤光学传感感应的感应.
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 传统的形状感应方法在空间分辨率和精度方面往往面临局限性.
- 多核纤维 (MCF) 提供了增强传感能力的潜力.
- 五秒激光铭文允许精确修改光纤.
研究的目的:
- 为了展示一个高分辨率的光纤形状传感器.
- 在MCF中利用femtosecond激光诱导的永久散射 (PS) 阵列进行形状传感.
- 以最小的错误重建2D和3D形状.
主要方法:
- 在稍微扭曲的MCF的每个核心上刻入PS阵列,使用一个femtosecond激光.
- 采用PS辅助的相位敏感光频域反射计 (φ-OFDR) 来获取数据.
- 使用矢量投影和主教框架进行2D和3D形状重建.
主要成果:
- 在400毫米长的MCF中成功写入PS阵列.
- 演示精确的2D和3D形状重建的PS阵列刻录的MCF.
- 实现了2.21%的2D和1.45%的3D形状每单位长度的最小重建错误.
结论:
- 开发的PS阵列铭刻的MCF形状传感器提供亚毫米空间分辨率.
- PS辅助的φ-OFDR技术与矢量投影和主教框架相结合,可以实现精确的形状重建.
- 这项技术对需要高精度的先进形状传感应用具有前景.


