基于F-P腔的高灵敏光纤振动传感器

作     者：葛吉瑶 赵庆超 孙晓 张绪成 赵燕杰 GE Jiyao;ZHAO Qingchao;SUN Xiao;ZHANG Xucheng;ZHAO Yanjie

作者机构：山东建筑大学理学院山东济南250101 齐鲁工业大学(山东省科学院)激光研究所山东济南250100 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB3207602) 山东省自然科学基金面上项目(ZR2020MF109) 山东省重点研发计划项目(公益类)(2019GSF111011) 山东省重点研发计划(重大科技创新工程)项目(2020CXGC010204)资助项目 

出 版 物：《光电子.激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2025年第36卷第3期

页      码：231-238页

摘      要：本文基于F-P腔干涉理论与弹性膜片谐振系统,设计了一种新型光纤振动传感系统,从理论上分析了其振动传感原理,利用Solidworks构建了有限元模型,并对传感器进行了模态分析和谐振特性响应分析。采用多峰解调算法实现了对绝对腔长的实时采集,具有分辨率高,动态范围大的优点,能适应腔长变化较大的场合。通过实验研究了其在周期性频率变化下的动态响应特性,实验结果表明:传感器有效频率区间为5—200 Hz,谐振频率为260 Hz,5—20 Hz的低频段有平坦的幅频响应曲线,实验最低检测加速度为0.1 m/s^(2),传感器在0.1—10 m/s^(2)加速度下稳定工作,轴向灵敏度为8.19μm/g,加速度分辨率为1.5×10^(-5)g,可应用于对管道泄漏低频次声波的监测。

主 题 词：光纤传感 F-P腔 振动传感器 次声波监测 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.16136/j.joel.2025.03.0554

馆 藏 号：203157070...