內置懸梁式光纖微腔的制備及其聲波傳感特性研究.pdf

1、聲波傳感技術作為人類探測基礎方式之一，一直被不斷研究。隨著探測領域的不斷拓展，傳統(tǒng)的聲波傳感器在靈敏度、環(huán)境適應性、尺寸功耗等方面已難以滿足探測需求。基于光纖傳感技術的全光纖聲波傳感器，具有靈敏度高、體積小、環(huán)境適應性好、抗電磁干擾等優(yōu)勢，吸引了國內外的廣泛關注。目前報道的全光纖聲波傳感器包括光強度調制、光波長調制和光相位調制等。其中，基于光相位調制的光纖微腔法布里珀羅干涉儀，在傳感靈敏度、結構小型化、環(huán)境適應性等方面具有天然優(yōu)勢，在聲

2、波傳感領域被廣泛研究。
　　本文通過對光纖微腔傳感結構的光傳輸特性進行仿真模擬，研究了腔長對其傳感特性的影響，通過將光纖懸梁集成在光纖微腔內，進一步提高光纖微腔的聲波傳感靈敏度，從理論和實驗兩方面研究內置懸梁式光纖微腔的應變及聲波傳感特性，主要研究內容如下：
　　搭建了一種簡便的光纖拉錐平臺，制備了高質量的光纖懸梁。光纖懸梁直徑均勻可控，長度可達1400μm，懸梁端面平整，具有較高的反射率。
　　制備了不同腔長的光纖密

3、封微腔結構，應用于應變和聲波傳感。理論上，基于光纖法布里珀羅干涉模型，引入光纖端面發(fā)散角θ，分析了光纖密封微腔的應變和聲波調制機理，利用MATLAB模擬分析了微腔長度對應變和聲壓傳感靈敏度的影響，并在實驗上進行了檢驗。實驗結果表明隨著腔長增大，應變靈敏度減小，聲波靈敏度周期性變化，變化幅度逐漸增大，通過合理的腔長設計可以提高其應變和聲壓靈敏度。
　　提出并制備了內置懸梁式光纖微腔結構，應用于應變和聲波檢測。這種結構旨在將光纖懸梁集