Using machine learning to enlarge the measurement range and promote the compactness of the optical fiber torsion sensor based on the Sagnac interferometer

扭转(腹足类) 干涉测量 光纤传感器 光学 支持向量机 光纤 算法 物理 计算机科学 人工智能 医学 外科
作者
Jiaqi Cao,Xin Wang,Bingsen Huang,Shuqin Lou,Paul K. Chu,zhufeng sheng
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:32 (5): 6929-6929
标识
DOI:10.1364/oe.513832
摘要

The support vector regression (SVR) algorithm is presented to demodulate the torsion angle of an optical fiber torsion sensor based on the Sagnac interferometer with the panda fiber. Experimental results demonstrate that with the aid of SVR algorithm, the information in the transmission spectrum of the sensor can be used fully to realize the regression prediction of the directional torsion angle. The full torsion angle ranges from −360° to 360° can be predicted with a mean absolute error (MAE) of 2.24° and determination coefficient (R 2 ) of 0.9996. The impact of the angle sampling interval and wavelength resolution of the spectrometer on the prediction accuracy of the directional torsion angle and the suitability of the SVR algorithm for compact optical fiber sensor and other optical fiber torsion sensors based on the Sagnac interferometer are discussed. Moreover, the multi-objective SVR algorithm is used to eliminate the interference of strain during torsion angle measurement. The SVR algorithm can efficiently enlarge the measurement range of the torsion angle and break through the challenge of demodulating sensing signal for compact fiber torsion sensor. Compared to the prediction accuracy of common machine learning algorithms of artificial neural network (ANN) algorithm, random forest (RF) algorithm, and K-nearest neighbor (KNN) algorithm, the SVR algorithm has the advantages of higher measurement accuracy and shorter testing time.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
香蕉觅云应助dawei采纳,获得10
2秒前
yy完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
6秒前
南村群童完成签到,获得积分10
8秒前
Nolan完成签到,获得积分10
8秒前
Lily完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
12秒前
科研牛马完成签到 ,获得积分10
12秒前
yangy801017完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
小蘑菇应助南村群童采纳,获得10
19秒前
Oracle应助胖头鱼采纳,获得50
20秒前
lzl008完成签到 ,获得积分0
24秒前
高大的凡阳完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
空勒完成签到,获得积分10
33秒前
千帆破浪完成签到 ,获得积分10
35秒前
dawei发布了新的文献求助10
35秒前
lzl007完成签到 ,获得积分10
41秒前
涂鸦少年完成签到 ,获得积分10
42秒前
baihualin完成签到,获得积分10
54秒前
醒了没醒醒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
安静严青完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ping完成签到,获得积分10
1分钟前
咸鸭蛋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Rqbnicsp完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
PGtwo发布了新的文献求助10
1分钟前
淡淡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
叶子发布了新的文献求助10
1分钟前
Tang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
幸世完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Akim应助PGtwo采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7363602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8972725
关于积分的说明 19072063
捐赠科研通 7008708
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3223749
关于科研通互助平台的介绍 2387459
邀请新用户注册赠送积分活动 2204587