具有温度补偿功能的光纤振动测量系统

针对光纤振动传感器受温度影响和灵敏度低的问题,设计了具有温度补偿功能的光纤振动测量系统.为减小温度对振动测量的影响,系统利用光纤布喇格光栅测量环境温度,对振动加速度值进行补偿;采用可调谐法布里-珀罗滤波器进行波长解调,并将其作为光纤反射镜,以提高传感器的灵敏度.分析并测试了振动和温度同时测量时的相互影响,结果表明,振动对光纤布喇格光栅中心波长的影响很小,通过数据处理的方法,可消除法布里-珀罗滤波器扫描对振动测量的影响;实验测得,温度变化25℃时,振动加速度最大相对测量误差为1.65%,振动测量的灵敏度为107.70mV/g.     

基于LSTM的布里渊增益谱提取方法

针对布里渊光时域传感器在进行长距离监测时存在的实时性较差的问题，提出了一种基于长短期记忆网络的布里渊增益谱温度提取方法。采用洛伦兹函数仿真生成用于长短期记忆网络训练的数据集，建立长短期记忆网络与温度的映射关系。搭建了40 km的布里渊光时域实验系统，通过谱线相减法对实验数据中存在的畸变现象进行校正，采用长短期记忆网络对校正数据进行了温度信息提取。将本文提出的长短期记忆网络方法与经典的极限学习机方法进行了对比。仿真和实验结果表明，所提算法的最小均方根误差可达0.11℃；即使在扫频步长较大的情况下，该方法仍具有较好的测量精度，有利于提高布里渊光时域温度传感系统的实时性。