国内对光纤光栅的分布式非均匀应变研究尚处于理论研究阶段,项目以光纤Bragg光栅(FBG)为研究对象,拟采用光学低相干反射技术(OLCR),通过剥层算法,构建一套FBG-OLCR测量系统,实现FBG工作长度上分布式非均匀应变的检测。遗传算法引入剥层算法中,解决剥层算法在重构高反射率光栅参数上的不足,遗传算法结合了混沌算子,以增强最优种群的搜索策略,提高算法精度和速度。在Michelson光学低相干反射仪基础上,增加可调激光光源、压电陶瓷驱动、平衡检测机构等,构建适用于FBG的测量系统,需要完成系统参数的分析选择、系统性能的评定,利用LabVIEW软件编写系统的控制测量程序,并调用MATLAB函数实现剥层算法。设计多种悬臂梁结构实现FBG的非均匀应变调谐,ANSYS仿真结果与FBG-OLCR测量系统结果比对验证,对FBG-OLCR测量系统的误差源进行分析,对测量结果的不确定度进行评定。
英文主题词Distributed strain measurement;econstruction of fiber Bragg grating;optical low-coherent reflectometry;lay-peeling algorithm;genetic algorithm