Capteur de déplacement à haute sensibilité et large gamme basé sur une fibre optique en forme de ballon et analyse par apprentissage machine

L'obtention simultanée d'une haute sensibilité et d'une large plage dynamique dans la mesure de paramètres d'intérêt revêt une importance primordiale dans le développement de capteurs. Dans cet article, nous présentons un capteur de déplacement basé sur un simple dispositif en fibre optique en forme de ballon qui possède à la fois une haute sensibilité et une large gamme dynamique, renforcé par une analyse par apprentissage machine (AM). Cette approche dirigée par l'AM s'appuie sur des caractéristiques globales extraites du spectre brut mesuré, surmontant les limitations de la plage dynamique restreinte posées par la méthode traditionnelle de suivi de dip. Une erreur quadratique moyenne aussi basse que 0,193 μm est obtenue dans une plage de calibration de déplacement de 0 à 300 μm, malgré l'utilisation d'un jeu de données d'entraînement modeste. La prévision fiable de déplacements non vus dans la plage de calibration est également démontrée. Ce système de capteur intelligent, combinant un dispositif en fibre en forme de ballon simple avec une analyse par AM, promet des applications de détection de déplacement de haute précision et à large portée dans divers domaines.