双光子3D打印隔膜集成环波导合器用于超声波检测

科学领域:

• 光子学和传感技术
• 光纤传感器 光纤传感器
• 声波检测 声波检测 声波检测 声波检测

背景情况:

• 光纤传感器提供优势,如对电磁干扰的免疫力和遥感能力.
• 超声波传感需要高灵敏度和低噪声来准确检测声波.
• 将微光元件与光纤集成,对于先进的传感器开发至关重要.

研究的目的:

• 为了展示一种新的隔膜集成环波导联接器作为超声波传感器.
• 为了研究传感器在灵敏度和噪声等效声信号水平方面的性能.
• 探索该设备在各种声波传感应用中的潜力.

主要方法:

• 使用双光子直接激光写作技术制造传感器.
• 在光纤尖端集成微环波导 (5微米直径) 作为光反射镜.
• 将隔膜与直线波导相合,以使超声波引起的合间隙变化.

主要成果:

• 该设备作为超声波传感器,通过超声波诱导的合间隙变化调节光反射.
• 在100 kHz时达到高灵敏度和低噪声等效的1.07 mPa/Hz^1/2的声信号水平.
• 证明隔膜尺寸优化可以根据盘子振动理论调整振动频率.

结论:

• 隔膜集成的环波导合器是一个可行的和有效的超声波传感器.
• 传感器表现出极好的性能特征,使其适合要求高的声学传感任务.
• 这项技术对推进声波传感应用具有重大前景.