Micrófono de banda ultra ancha de todas las fibras habilitado por micro-rayo y estructura de diafragma

Área de la Ciencia:

• La fotónica es la fotónica.
• La acústica es la acústica.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• Los micrófonos tradicionales se enfrentan a limitaciones en temperaturas extremas y ancho de banda.
• La detección acústico-óptica ofrece el potencial para mediciones acústicas robustas y sensibles.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y caracterizar un micrófono de fibra con una respuesta de frecuencia de banda ultra ancha.
• Para demostrar la viabilidad del uso de una estructura de micro-rayo y diafragma para la detección acústica.
• Para evaluar el rendimiento del micrófono en entornos de alta temperatura.

Principales métodos:

• Fabricación de un micrófono totalmente de fibra utilizando irradiación láser de picosegundos y grabado químico.
• Integración de una fibra óptica, un diafragma y un micro haz que actúa como una guía de ondas óptica.
• Utilizando el efecto fotoelástico en el micro haz para la modulación del índice de refracción.
• Interferometría de las variaciones de la trayectoria óptica inducidas por la presión acústica.

Principales resultados:

• Se logró una respuesta de frecuencia ultra amplia de 40 kHz a 1600 kHz.
• Ha demostrado una sensibilidad a la presión acústica de hasta 139.89 mV/kPa a 80 kHz.
• Operabilidad confirmada a altas temperaturas hasta 1000 °C con conexión cruzada a baja temperatura.

Conclusiones:

• El micrófono totalmente de fibra propuesto ofrece una solución compacta de banda ultra ancha para la detección acústica.
• Su capacidad de supervivencia a altas temperaturas lo hace adecuado para aplicaciones exigentes.
• El diseño acústico-óptico ofrece una alternativa prometedora a las tecnologías de micrófonos convencionales.