钟丽琼，胡　浩

(1．贵州大学机械工程学院，贵州贵阳　550025；2．贵阳学院机械工程学院，贵州贵阳　550003)

0　引言

反射式强度调制光纤传感器(RIM-FOS)是一种能广泛应用的传感器，得到了许多学者的研究[1-8]。在这类传感器的应用中，对微弱光强信号的采集一直都备受关注，因为接收到的光强信号的强弱直接影响着传感器的检测灵敏度，甚至决定了该类传感器是否能够满足检测要求，所以这也是制约该类传感器发展的关键因素之一。那么，为了增大接收光信号的功率，很多情况下采用了多根光纤集合成束的结构作为光的传输通道。

现今，光纤束的种类主要有同轴型、随机型、半圆型、同轴随机型、半圆随机型等，其中同轴型光纤束又是目前应用最为广泛的一种[9-10]。虽然通过同轴型光纤束的使用，提高了传感器的灵敏度，但是却没有人应用优化理论对此类光纤束的结构进行优化研究，从而能进一步提高其使用性能。正是在这一背景下，文中提出了利用约束非线性优化方法，对光纤束的结构进行优化，使其在应用中具有更好的传感性能，同时使得光纤束尺寸更加紧凑，价格更加低廉，最终实现性价比最优的同轴型光纤束结构。

1　优化模型建立

建立数学模型是优化设计实现的关键，也是优化设计过程中最困难的环节。建立模型时，需要考虑设计变量为那些参数，变量的约束条件是什么，优化需要实现什么目标函数等。

那么在同轴型光纤束的结构优化中，其设计变量包括输入光纤TF半径r1、接收光纤RF半径r2、TF与RF的间距l、两相邻TF之间的间距2h等多个变量。……