延长长度的3D形状传感器使用波长/空间分割的多重复合网格阵列在多核纤维中
Optics letters
|August 2, 2024
概括
这项研究引入了一种新的多核纤维格子方法,以扩展3D形状感应长度,克服传统纤维布拉格格子 (FBG) 技术的局限性. 这种新方法使得即使在不同温度下,也可以进行更长,更准确的形状重建.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 光纤光学是指光纤的使用.
- 传感器 传感器 传感器
背景情况:
- 传统的纤维布拉格格 (FBG) 技术在复杂化能力方面面临限制,阻碍了3D形状感应长度的改进.
- 延长传感长度对于需要在更大面积上进行详细结构监测的应用至关重要.
研究的目的:
- 提出和演示一种用于使用多核纤维网格在3D形状传感中延长传感长度的新方法.
- 为了克服传统的基于FBG的形状传感中固有的复杂化局限性.
主要方法:
- 开发了一种波长划分和空间划分多重复合的多核纤维网格方法.
- 五秒激光点对点技术被用于在七核光纤的六个外部核心中刻入WDM网格阵列.
- 两个分段,每个分段包含三个核心用于形状传感,被组合在一起形成传感器.
主要成果:
- 拟议的形状传感器实现了2D和3D形状传感,长度为967毫米.
- 该方法有效地减轻了温度变化对传感精度的影响.
- 在变化温度下,每单位长度的最大形状重建错误为1.89% (2D),2.72% (3D) 和1.47% (任意形状).
结论:
- 拟议的多核纤维网格方法成功地扩展了3D形状传感的可实现长度.
- 这种技术为更长距离的形状传感应用提供了有前途的解决方案.
- 通过使用具有更高核心数量的多核纤维来进一步延长传感长度是可行的.


