基于遗传算法的光纤光栅交叉敏感解调研究-论文.pdf

《基于遗传算法的光纤光栅交叉敏感解调研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第44卷第6期红外与激光工程2015年6月Vo1．44NO．6InfraredandLaserEngineeringJun．2015基于遗传算法的光纤光栅交叉敏感解调研究刘超明，娄淑琴(北京交通大学电子信息工程学院，北京100044)摘要：光纤光栅在现代传感领域应用广泛，但交叉敏感特性严重制约了其发展。针对光纤光栅在传感领域应用中存在温度与应力交叉敏感的问题，提出了一种基于遗传算法的解调方案，建立了遗传算法的快速解调模型，经过数学分析得到遗传算法目标方程、适应度函数，系统讨论了参考光纤光栅与传感光栅的反射中心波长不同、反射峰值不同情况下的解调结果。数值研究结果表明，提出的基于遗传算法的解

2、调方案可以有效地解调出参考光纤光栅与传感光栅参数不同情况下的温度与应变变化，有效地区分出温度与应力的影响，温度检测精度为0．1℃，应力检测精度为1．5￡。打破了传统参考光纤光栅法要求传感光栅与参考光栅一致的要求，降低了系统的组建难度。关键词：光纤光栅；交叉敏感性；遗传算法中图分类号：TP212．1文献标志码：A文章编号：1007—2276(2015)06—1859—06ApplicationofthegeneticalgorithminthedemodulationoftheFBGcross--sensitivitycharacteristicsLiuChaoming，LouShuqin

3、(SchoolofElectronicandInformationEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：HberBragggratings(FBGs)havebeenwidelyusedinthemodemsensingfield，butthecross-sensitivitycharacteristicsbetweentemperatureandstraingreatlyconfineitsapplicationinopticaifibersensingsystem．Inthispaper，

4、ademodulationschemewasproposedbasedongeneticaigorithm．Afastdemodulationmodelofgeneticalgorithmwasestablished．Accordingtothemathematicalanalysis，thegeneticalgorithmfitnessfunctionandtargetequationweredetermined．Withtheproposedscheme，thedemodulationresultsfordifferentcenterwavelengthsandpeakreflect

5、ionsofthetwoFBGswerediscussed．NumericalresultsdemonstratethattheproposeddemodulationschemebasedongeneticalgorithmCaneffectivelydemodulatethechangeofthetemperatureandstrainseparatelywithouttherequirementoftwosanlefibergratinginthemethodofthetraditionalreferencefibergrating．Theaccuracyoftemperature

6、andstrainmeasurementare0．1oCand1．5￡，respectively．ThisschemeCanmaketheconstructionoffibersensingsystemeasier．Keywords：FBG；cross—sensitivitycharacteristics；geneticalgorithm收稿日期：2014—10-05：修订日期：2014—11—20基金项目：国家自然科学基金(61177082)；北京市自然科学基金(4122063)作者简介：刘超明(1989-)，男，硕士生，主要从事光纤传感方面的研究。Email：12120107@bjt

7、u．edu．ca导师简介：娄淑琴(1965一)，女，教授，博士生导师，博士，主要从事光纤传感、全光网络关键技术方面的研究。Email：shql0u@bjtu．edu．ca860红外与激光工程第44卷提出的方案，可以快速精确地识别逼近光谱，求出温0引言度与应力变化量。突破了传统方法对传感光栅与参考光栅结构与参数限制要求，提高了解调精度。数值光纤光栅由于体积小、成本低、不受电磁干扰等分析结果表明遗传算法解调出光纤光栅交叉敏感最优点被广泛