一种基于感声波纹结构的光学式声传感器
2014-09-25于洪峰王世宁曹永海桂永雷
传感器与微系统 2014年9期
于洪峰, 王 伟, 王世宁, 史 鑫, 曹永海, 桂永雷
(中国电子科技集团公司 第四十九研究所,黑龙江 哈尔滨 150001)
0 引 言
目前,传统的声压传感器主要的有电容式、驻极体式等类型,其中,某些电容式声传感器具有较高性能,但匹配电路比较复杂;驻极体式声传感器匹配电路简单,应用方便,但灵敏度比较低,一般在10 mV/Pa左右。传统的声压传感器抗温湿能力较弱,不耐电磁环境,由于其原理、结构等自身特点已越来越不能适应某些环境中的使用要求。
基于感声波纹结构的光学式声传感器采用MEMS技术制作声学敏感结构,采用光学检测技术检测声信号引起的敏感结构中心位移的变化,因此,需将敏感结构与光路结构耦合封装在一起,即将被测声信号调制成光路信号。基于感声波纹结构的光学式声传感器与传统的声压传感器相比具有灵敏度高、频段宽、动态范围大、小型化、低功耗、抗电磁干扰等特点[1,2],可以解决某些声学测量中无法解决的技术问题。
光纤外径一般一百多微米,光纤端面发出的光具有一定的发散程度,为保证光纤发射的光为平行光,光纤前端一般加有准直器,加有准直器的光纤外径约2~3 mm,与壳体封装后制作的传感器样品外形尺寸较大,另外,感声膜反光面只有几百微米,感声微结构与光路结构匹配性较差,使光路损耗较大,影响灵敏度的提高,采用加有准直器的光纤与感声微结构耦合封装在一起制作的传感器样品,经测试样品灵敏度为30 mV/Pa。……
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