一项基于萨格纳克干扰的光纤声学传感系统灵敏度改善研究
Ruixi Tang1, Hongcheng Zhao1, Juqin Feng1
1The Key Laboratory of Electromagnetic Technology and Engineering, Nanchong of Sichuan, China West Normal University, Nanchong 637000, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|October 16, 2024
概括
一个新的四槽皮卡设计显著提高了萨格纳克光纤声学传感系统的灵敏度. 这一进步改善了光纤传感器网络的声学事件检测和监控能力.
科学领域:
- 光学工程是指光学工程.
- 声学传感技术 声学传感技术
- 光纤传感器 光纤传感器
背景情况:
- 线性Sagnac光纤声学传感系统对于各种监控应用至关重要.
- 提高这些系统的分辨率和灵敏度是一个持续的研究挑战.
- 现有的采集结构可能会限制声学传感的性能.
研究的目的:
- 引入和修改一个新的拾取结构,用于增强的线性SAGNAC光纤声学传感.
- 通过模拟分析皮卡尺寸和材料特性对系统性能的影响.
- 通过实验验证新型皮卡设计的提高灵敏度和有效性.
主要方法:
- 基于材料,直径,墙壁厚度和高度的拾取结构的模拟应变分析.
- 设计和制造了一款具有特定尺寸的四槽皮卡 (垂直宽80毫米,水平宽20毫米).
- 进行了实验测试,以测量声学传感系统的灵敏度.
主要成果:
- 一个圆筒皮卡 (直径110毫米,壁厚3毫米,高度120毫米) 被用作基线.
- 四槽式皮卡设计显示了显著增加的灵敏度.
- 实验结果显示,峰值对峰值的平均灵敏度增加了215.54%至106.806mV/Pa.
结论:
- 开发的四槽皮卡结构有效地提高了萨格纳克光纤声学传感系统的灵敏度.
- 增强的拾音器为更准确的声学事件检测提供了可行的解决方案.
- 这项技术在监控和安全场景中具有潜在的应用,涉及光纤传感系统.
