Bishop标架螺旋多芯光纤三维位形重构方法研究

刘金方; 周康鹏; 赵昊; 张兴硕; 孙广开

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.06.011

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Bishop标架螺旋多芯光纤三维位形重构方法研究

光学传感与测量 | 更新时间：2025-09-01

- Bishop标架螺旋多芯光纤三维位形重构方法研究
- Research on 3D reconstruction method of helical multicore optical fiber based on bishop frame
- 光学技术 2023年49卷第6期页码：699-703
- 作者机构：
  
  1. 1:北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室
  2. 2:北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(51705024);北京市自然科学基金(7202017)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.06.011
  中图分类号： TP212
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
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刘金方, 周康鹏, 赵昊, 等. Bishop标架螺旋多芯光纤三维位形重构方法研究[J]. 光学技术, 2023,49(6):699-703.

Research on 3D reconstruction method of helical multicore optical fiber based on bishop frame[J]. 2023, 49(6): 699-703.
刘金方, 周康鹏, 赵昊, 等. Bishop标架螺旋多芯光纤三维位形重构方法研究[J]. 光学技术, 2023,49(6):699-703. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.06.011.

Research on 3D reconstruction method of helical multicore optical fiber based on bishop frame[J]. 2023, 49(6): 699-703. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.06.011.

摘要

针对多芯光纤三维位型重构问题，提出了一种基于螺旋多芯光纤和Bishop标架的三维位形重构方法。分析了基于螺旋多芯光纤和Bishop标架的三维位形重构算法原理，实验采用了螺旋多芯光纤布拉格光栅(Fiber Bragg gating

FBG)阵列传感，通过光谱漂移计算各个纤芯的应变值，并根据节点截面应变关系模型实现了纤芯曲率和扭转角解算，最后，结合Bishop迭代计算得到光纤整体位形，实现了形状重构。进行了4种形状的重构实验，最大三维重构绝对误差为3.11mm。实验结果表明，基于Bishop-HMCF的形状重构方法能够实现三维位形重构，在柔性机构末端定位和导航上具有重要的研究意义与应用价值。

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Research on 3D reconstruction method of helical multicore optical fiber based on bishop frame

DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.06.011

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