集成的传感器光学通信系统使用双向光纤和FSO通道以及混合深度学习技术

科学领域:

• 光电和通信领域的光电子和通信领域.
• 光纤传感技术是指光纤传感技术.
• 在工程领域的人工智能.

背景情况:

• 传统的光纤传感系统通常需要单独的装置进行通信和传感,增加复杂性和成本.
• 自由空间光学 (FSO) 为通信提供了一个替代方案,在光纤安装由于地形而具有挑战性的地方.
• 长距离纤维布拉格格 (FBG) 传感器的精确应变测量可能受到信号重叠和环境因素的限制.

研究的目的:

• 引入一种新的双向集成方法,将FBG应变传感与FSO通信相结合.
• 开发和验证混合堆叠封闭循环单元和长短期记忆 (SGRU-LSTM) 模型,以提高应变测量准确度.
• 展示一个具有成本效益,灵活和可靠的远距离传感和通信解决方案.

主要方法:

• 实现强度和波长分割多重复合器 (IWDM) 与粗波长分割多重复合 (CWDM) 进行同时信号传输.
• 开发一个双向的FBG传感器系统与FSO通信集成.
• 应用混合SGRU-LSTM深度学习模型来精确检测FBG信号的中心波长.

主要成果:

• 集成系统成功实现了同时进行光通信和FOS传感信号传输.
• 拟议的SGRU-LSTM模型在检测重叠的FBG传感器信号的峰值波长方面表现出卓越的准确性.
• 广泛的实验证实了双向远程FBG传感器系统的可靠性和稳定性.

结论:

• 通过集成光纤传感和FSO通信,通过消除对单独系统的需求,大大降低了建设成本.
• 混合SGRU-LSTM模型在复杂的FBG传感场景中提高了应变测量的准确性.
• 这项研究推进了远距离FBG传感器系统,提供了改进的传输,复杂化,精度,生存能力和成本效益.