改进了EFPI光纤声学传感器中对称解调方法的光学路径结构,使用波长分割复杂化
Hao Chen1,2, Chenggang Guan1,2, Hui Lv1,2
1School of Science, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 11, 2023
概括
外在的法布里-佩罗干扰仪 (EFPI) 光纤声学传感器的新光学路径结构提高了性能. 与传统方法相比,这种波长分割复杂化 (WDM) 方法可以提高信号噪声比和灵敏度.
科学领域:
- 光纤传感传感器是指光纤传感器.
- 声学传感器技术 声学传感器技术
- 干涉测量是干涉测量的方法.
背景情况:
- 外界Fabry-Perot干扰仪 (EFPI) 光纤传感器对于声学检测至关重要.
- 传统的对称解调方法通常依赖于合器,这可以引入低于最佳的分裂比率和相位差异,从而限制性能.
- 改善光路结构是提高这些传感器准确度和灵敏度的关键.
研究的目的:
- 为EFPI光纤声学传感器引入一种新的光路结构.
- 取代传统的基于合器的相差构造,采用一种结合对称解调和波长分割复合 (WDM) 的方法.
- 为了评估性能,提高了灵敏度,信号噪声比 (SNR) 和线性.
主要方法:
- 开发了一个新的光路结构,将对称解调算法与WDM技术集成在一起.
- 在EFPI光纤声学传感器中实现了改进的结构.
- 在无声室中进行比较测试,与传统的合器结构进行比较.
主要成果:
- 基于WDM的光路结构实现了75.5dB (1kHz) 的信号噪声比 (SNR),1104.9mV/Pa (1kHz) 的灵敏度和0.9946.0的线性.
- 传统的基于合器的结构产生了65.1dB (1kHz) 的SNR,891.75mV/Pa (1kHz) 的灵敏度和0.9905.5的线性.
- 在所有测试的指标上,WDM方法表现出了卓越的性能.
结论:
- 使用WDM技术的新型光路结构显著提高了EFPI光纤声学传感器的性能.
- 这种WDM集成方法克服了传统合器方法的局限性,提供了更好的灵敏度,SNR和线性.
- 这些发现表明,对于高性能光纤声学传感应用来说,这是一个有希望的进步.
