MEMS双光纤位移声传感器设计与分析

李晓龙; 王江安; 吴亚明

MEMS双光纤位移声传感器设计与分析

1.
海军工程大学电子工程学院,湖北武汉 430033;
2.
中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050

基金项目:

国家自然科学基金（51109217）

详细信息

作者简介:
李晓龙（1985－），男，博士，主要从事水下声光通信方面的研究。Email：lxl_3515@126.com

中图分类号: TN918.11

Design and analysis of the MEMS dual fiber optic displacement acoustic sensor

1.
Electronic Engineering Institute Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China;
2.
Shanghai Institute of Micro-system and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China

摘要: 提出了一种新型强度调制型光纤传感器的理论模型。该模型使用单模光纤，讨论了光在准直透镜中的传播规律，利用光学透镜的准直作用，即矩阵光学原理和高斯耦合理论实现光强调制。强度型光纤传感器采用微电机系统MEMS结构的压力振动膜片拾取振动位移，通过分析施加在膜片上压力的变化及膜片尺寸得到影响双光纤位移传感器灵敏度的相关参数。仿真结果表明：合理的选择参数可以使传感器的灵敏度在不增加结构复杂性的前提下较传统方法有103量级的提高。
- MEMS /
- 调制 /
- 传感器
Abstract: A new intensity modulated optic microphone theory model was introduced. Single-mode optical fiber here was used to realize collimation of beam. The propagation law in collimation lens was discussed, and light intensity modulation using matrix optical principle and Gaussian coupling theory was realized. The system contains MEMS pressure vibration membrane to pick up vibration displacement. Through the analysis of membrane size and the change of pressure, the related parameters about the sensitivity of fiber optic displacement sensor could be acquired. Simulation results show that the proper choice of parameters can make the sensitivity of sensor improve in orders of 103 magnitude than traditional light intensity modulated methods in condition of no increasing the complexity of structure.
- MEMS /
- modulation /
- sensor

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MEMS双光纤位移声传感器设计与分析

1. 海军工程大学电子工程学院,湖北武汉 430033;

2. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050

作者简介:
李晓龙（1985－），男，博士，主要从事水下声光通信方面的研究。Email：lxl_3515@126.com

English Abstract

Design and analysis of the MEMS dual fiber optic displacement acoustic sensor

1. Electronic Engineering Institute Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China;

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MEMS双光纤位移声传感器设计与分析

1. 海军工程大学 电子工程学院,湖北 武汉 430033; 2. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050

作者简介: 李晓龙（1985－），男，博士，主要从事水下声光通信方面的研究。Email：lxl_3515@126.com

English Abstract

Design and analysis of the MEMS dual fiber optic displacement acoustic sensor

1. Electronic Engineering Institute Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China; 2. Shanghai Institute of Micro-system and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China

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2. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050

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李晓龙（1985－），男，博士，主要从事水下声光通信方面的研究。Email：lxl_3515@126.com

1. Electronic Engineering Institute Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China;

2. Shanghai Institute of Micro-system and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China