マイクロビームとダイアフラグマ構造によって有効化された超幅帯域全繊維マイクロフォン

科学分野:

• フォトニクス フォトニクスとは
• アコースティクス アコースティクス
• マテリアルサイエンス 材料科学

背景:

• 伝統的なマイクには,極端な温度と帯域幅の制限があります.
• 音声光学センシングは,堅牢で敏感な音響測定の可能性を秘めています.

研究 の 目的:

• 超広帯域周波数応答を持つ全ファイバーマイクを開発し,特徴づけること.
• 音響感知のためにマイクロビームと膜構造を使用する可能性を実証する.
• 高温環境でのマイクの性能を評価するために.

主な方法:

• ピコ秒レーザー照射と化学エッチングを用いた全繊維マイクロフォンの製造.
• 光ファイバー,ダイアフラグマ,マイクロビームを統合し,光学波導体として機能します.
• マイクロビームの光弾性効果を利用して,屈折指数を調節する.
• 音圧によって誘発される光学経路の変化のインターフェロメトリック探査.

主要な成果:

• 40 kHzから1600 kHzまでの超幅周波数応答を達成しました.
• 80 kHzで139.89 mV/kPaまでの音圧感度が実証されています.
• 1000 °Cまでの高温での動作が確認され,低温のクロストークが確認されています.

結論:

• 提案されている全ファイバーマイクロフォンは,音響センシングのためのコンパクトで超幅帯域のソリューションを提供します.
• 高温での耐久性により,要求の高い用途に適しています.
• 音声光学的な設計は,従来のマイクロフォン技術に対する有望な代替手段を提供します.