用纤维增量形状测量布拉格格在多核纤维中的三维路径

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 光纤传感传感器是指光纤传感器.
• 计量学 计量学 计量学

背景情况:

• 三维 (3D) 形状测量在各种领域至关重要.
• 多核纤维 (MCF) 为传感应用提供了一个紧的平台.
• 现有的方法在复杂的3D路径的准确性和连续性方面可能面临挑战.

研究的目的:

• 提出和验证使用MCF和纤维布拉格格 (FBGs) 的3D路径的增量形状测量方法.
• 在重建的3D路径中增强曲率和扭曲的连续性.
• 在动态测量场景中证明方法的有效性.

主要方法:

• 使用嵌入纤维布拉格格 (FBGs) 的多核纤维 (MCF) 来获取应变数据.
• 采用增量方法,其中多个FBG集代地在3D路径上提供应变信息.
• 应用转换矩阵算法用于基于计算的应变的3D路径形状的重建.
• 在两个FBG集的七核纤维上进行动态测量实验.

主要成果:

• 提出的增量方法成功地重建了3D路径的形状.
• 密集的应变计算导致曲率和扭曲的整体连续性得到改善.
• 使用七核纤维的实验验证证明了该方法的性能.
• 实现了4.68%的最大增量位置误差,表明准确度很好.

结论:

• 使用MCF-FBGs开发的增量形状测量方法对于3D路径重建是有效的.
• 该技术为动态测量提供了改进的路径连续性和可接受的精度.
• 这种方法为3D形状计量学提供了一个紧而高效的解决方案.