基于单模-多模光纤悬臂梁型振动传感器的研究

作     者：王红日 高仁喜 殷焱煊 付荣鹏 刘一 李敏 范光华 曲士良 Wang Hongri;Gao Renxi;Yin Yanxuan;Fu Yongpeng;Liu Yi;Li Min;Fan Guanghua;Qu Shiliang

作者机构：哈尔滨工业大学(威海)理学院光电科学系山东威海264209 

基　　金：国家自然科学基金(11574064) 威海市科技攻关项目(2012DXGJ06) 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2016年第53卷第6期

页      码：86-92页

摘      要：提出了一种基于多模干涉效应(MMI)的单模-多模-间隙-单模(SMGS)光纤悬臂梁振动传感器。采用光束传播法(BPM)对这种结构的光传输性能进行数值模拟,并通过有限元分析方法对光纤悬臂梁进行了振动模态分析,从理论上优化设计了该类光纤振动传感结构。在实验上制备了长度为22 mm的悬臂梁结构,详细研究了多模区光纤的长度对声频振动响应的影响。实验结果表明,该SMGS振动传感器在130 Hz时响应效果最好,对应的声压灵敏度为4 m V/m Pa,线性相关系数为0.9962,线性度和可重复性良好,并且实验结果和理论模拟结果相符合。这种光纤振动传感器具有制备工艺简单、成本较低和灵敏度高等特点,有望应用于对某些具有特殊振动频率点的远距离振动传感。

主 题 词：光纤光学 光纤振动传感器 多模干涉 自映像效应 悬臂梁 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/lop53.060601

馆 藏 号：203168090...