机械工程学报

作者：尹国路, 蒋锐, 徐州, 周雷, 牛洋洋, 吕雷, 朱涛

单位：1. 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室 重庆 400044;2. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室 重庆 400044

关键词：分布式光纤传感,光频域反射仪,机械形变,高空间分辨率温度监测,GPU加速；

基金：国家自然科学基金(61975022)和中央高校基本科研业务费(2019CDQYGD038)资助项目。

针对未来智能变体飞行器飞行途中机翼形变监测、微创手术中精准介入手术、连续体机器人自动运动轨迹追踪、涡轮叶片温度监测等对抗电磁干扰、精度高、质量轻的分布式传感技术需求，研制了基于光频域反射仪的快速、高空间分辨率分布式光纤传感样机。该样机采用辅助干涉仪的外差拍频信号作为外部时钟，辅助干涉仪选用300 m的延迟光纤，抑制了光源非线性扫频效应，利用偏振分集接收装置消除系统中的偏振衰落效应。在40 m传感距离内对CPU和GPU运算时间成本进行了对比，采用GPU加速算法将光频域反射仪的传感速度提升了20倍。对涡轮叶片温度进行监测，其传感采样空间分辨率达到0.76 mm，温度测量精度达到0.4℃。采用该样机实现了二维柔性面板机械形变监测，测量误差低于3%。

来源：2022年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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