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Updated: May 8, 2026
08:48
Writing Bragg Gratings in Multicore Fibers
Published on: April 20, 2016
8.6K
通过机器学习,通过统一的FBG和非极化光的横向力传感
Victor Tocanne1, Bastien Van Esbeen2, Damien Kinet1
1B-SENS SRL, Boulevard Dolez 31, Mons, 7000, Belgium.
Scientific reports
|December 24, 2025
概括
一种新方法使用统一的纤维布拉格格 (FBG) 和宽带光来通过分析其反射频谱来测量横向力. 这种方法避免了复杂的极化设置,提供了简单且具有成本效益的传感解决方案.
科学领域:
- 光子学和光学传感器
- 光纤传感器 光纤传感器
- 数据驱动的测量技术
背景情况:
- 传统的纤维布拉格格网 (FBG) 横向力传感器通常依赖于复杂的两极分化解决的查询或检测双折射诱导的光谱分裂.
- 这些方法可能对环境因素敏感,需要专门的设备,这限制了它们的实际应用.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的,简化的方法,用于使用统一的FBG测量横向力.
- 为了证明FBG的非极化反射振幅光谱的分析可以在没有极化控制的情况下准确量化横向力.
主要方法:
- 使用统一的纤维布拉格格 (FBG) 采用宽带光线进行审讯.
- 分析了FBG信号的非极化反射振幅频谱.
- 采用了两个读取设备:带有光谱分析仪的宽带光源和基于光谱仪的FBG询问器.
- 在实验光谱数据上训练了机器学习模型 (MLP和XGBoost),与校准的横向力值 (0-70 N) 相对应.
主要成果:
- 使用光谱形状分析实现了应用横向力的准确和稳健的预测.
- 梯度增强 (XGBoost) 模型显示平均绝对误差为0.44N,而多层感知子 (MLP) 模型显示的误差为2.80N.
- 证实了基于光谱仪的FBG询问器配置由于其稳定性而适合于现场部署.
结论:
- 以数据为导向的方法分析均的FBG反射的全光谱形状,对于横向力传感是有效的.
- 这种方法消除了对偏振控制或复杂格子结构的需求,为更简单,更具成本效益和高度灵敏的横向力传感器铺平了道路.
- 经过验证的技术显示了实用,可在现场部署的横向力测量应用的巨大潜力.
