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申请/专利权人：宁夏大学

摘要：本发明提供一种基于长短期记忆算法的多芯光纤弯曲损耗预测系统与方法，属于多芯光纤弯曲损耗预测领域。系统包括测量设备和上位机：测量设备包括顺序位置排列的激光器、分光器、扇入器、弯曲损耗测试设备、扇出器、光纤束、光功率计，激光器、分光器、扇入器、多芯光纤、扇出器、光纤束、光功率计按照光路顺次连接，多芯光纤缠绕在弯曲损耗测试设备上，弯曲损耗测试设备位于扇入器和扇出器之间，多芯光纤通过光纤夹具拉紧固定，避免多芯光纤在弯曲损耗测试设备上移位；光功率计连接上位机，上位机根据光功率计采集的多芯光纤中各芯的光功率和总光功率变化数据进行多芯光纤弯曲损耗预测。

主权项：1.一种基于长短期记忆算法的多芯光纤弯曲损耗预测系统，其特征在于，包括测量设备和上位机：所述测量设备包括顺序位置排列的激光器1、分光器2、扇入器3、弯曲损耗测试设备6、扇出器7、光纤束8、光功率计9，所述激光器1、所述分光器2、所述扇入器3、多芯光纤4、所述扇出器7、所述光纤束8、所述光功率计9按照光路顺次连接，所述多芯光纤4按照螺旋上升方式缠绕在所述弯曲损耗测试设备6上，所述弯曲损耗测试设备6位于所述扇入器3和所述扇出器7之间，所述多芯光纤通过光纤夹具5拉紧固定，避免所述多芯光纤4在所述弯曲损耗测试设备6上移位；所述光功率计9连接所述上位机，所述上位机根据所述光功率计9采集的所述多芯光纤4中各纤芯的光功率和总光功率数据进行多芯光纤弯曲损耗预测；所述弯曲损耗测试设备6由绕纤结构61、半径调节结构63、伸缩结构62和光纤夹具5组成；所述绕纤结构61包括绕线柱阵列611和一根基柱621，所述基柱621为圆柱体、且具有中空结构，所述中空结构部位开设A组通孔，每组通孔数目为B、沿周向间距均匀分布，A组通孔径向对齐排列；所述绕线柱阵列611包括B个半径相同、长度一致的圆柱形绕线柱6111；所述半径调节结构63包括基座633、A×B组外支撑组件，所述基座633的外形为圆形柱体、中间开设有开口向上的同心圆形凹槽，凹槽槽底中心开设用于置放所述基柱621的基柱凹槽，以所述基柱凹槽为中心、凹槽槽底星型放射状排列设置一组滑轨结构631，各所述滑轨结构631的宽度与所述圆柱形绕线柱直径相同，所述滑轨结构631数目为B；凹槽槽壁上平行开设A组通孔，每组通孔数目为B、沿周向间距均匀分布，A组通孔径向对齐排列；所述基柱621固定安装在所述基柱凹槽中，所述基柱621上的通孔与所述凹槽槽壁上的通孔位置径向中心对正；各所述圆柱形绕线柱6111分别置于所述滑轨结构631、与所述滑轨结构631之间为滑动连接关系；所述外支撑组件包括外调节柱622和千分尺632；所述外调节柱622穿设于所述凹槽槽壁的通孔中，一端连接所述千分尺632、另一端与所述圆柱形绕线柱6111相接触；所述伸缩结构62包括A×B组弹性支撑组件和A个星型隔板组件；所述星型隔板组件固定安装在所述基柱621的中空结构内，由B个长度为基柱半径的隔板625沿中空结构轴心线径向排列而成，所述隔板625一端固定连接所述基柱621的内壁表面、另一端与相邻隔板固定连接在一起；所述弹性支撑组件由弹簧624和内调节柱623组成，所述弹簧一端固定安装在两个隔板之间的接合部位、另一端固定连接所述内调节柱623；所述内调节柱623轴向穿设于所述基柱621的通孔内，所述内调节柱623的一端与弹簧624相连接、另一端与所述圆柱形绕线柱6111相接触；单个所述圆柱形绕线柱6111由上下A个所述外调节柱622和A个所述内调节柱623共同支撑，所述圆柱形绕线柱6111上支撑接触点与中轴线的位置由所述千分尺632调控、由所述弹簧624辅助调控，在t时刻各所述圆柱形绕线柱6111间距相同、同一高度的支撑接触点与中轴线距离相同、共同围成圆柱形状或圆台形状；所述多芯光纤缠绕在所述绕线柱阵列611的外缘；在模型训练场景下，所述上位机用于：用于接收所述光功率计9采集的试验结果，所述试验结果基于试验参数所得的所述多芯光纤4中各纤芯的光功率和总光功率数据，所述试验参数包括多芯光纤内入射光的波长λt、所述多芯光纤在弯曲损耗测试设备上的缠绕圈数Qt、各圈的弯曲半径Rit、所述多芯光纤的缠绕高度Ht，t是指试验时间；根据所述试验结果计算出各所述试验参数所对应的弯曲损耗值，并进一步建立用于训练模型的数据集；其中，所述弯曲损耗值包括所述多芯光纤的总弯曲损耗功率pt及各纤芯的弯曲损耗功率pjt，所述数据中的元素由所述试验参数及对应的弯曲损耗值组成；将所述数据集中的元素输入长短期记忆循环网络进行训练，得到基于长短期记忆循环神经网络的多芯光纤弯曲损耗预测模型；在预测场景下，所述上位机用于：根据待测多芯光纤的弯曲损耗影响参数，利用所述多芯光纤弯曲损耗预测模型进行多芯光纤弯曲损耗预测。

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