司文荣，傅晨钊，卜 剑，倪鹤立，李浩勇，王谢君，鞠登峰，虞益挺*

（1. 国网上海市电力公司电力科学研究院，上海200437；2. 西北工业大学空天微纳系统教育部重点实验室，陕西西安710072；3. 全球能源互联网研究院有限公司，北京102209）

1 引 言

光纤珐珀传感器具有尺寸小、质量轻、精度高、耐高温及抗电磁干扰能力强等优势，已成功应用于压力、温度、声波等物理量的测量中，在工业与军事领域具有广泛的应用前景［1］。珐珀腔是传感器实现精准测量的关键，膜片式光纤珐珀传感器使用光纤端面与膜片作为珐珀腔的两个反射面，外界压力作用到膜片上使膜片发生形变从而改变珐珀腔的腔长，通过对腔长的解调实现对外界信息的检测，通常选取硅、银或有机聚合物等材料制造高性能的膜片［2-3］。近年来，随着微机电 系 统 （Micro-electromechanical System，MEMS）技术的迅速发展，作为珐珀腔反射镜一端的膜片可以变得更薄、加工精度更高、成本更低，受迫形变范围更大，灵敏度也更高［4-7］。

局部放电是高压电力设备中经常出现的绝缘失效现象，强烈的局部放电会使得电力绝缘设施的强度剧烈下降，长期放电往往会产生绝缘击穿，导致绝缘设施损坏，产生极大的损失与危害，因此局部放电的检测对于高压电力设备十分重要。局部放电往往伴随着声、光、辐射等现象，如会产生20~300 kHz 的微弱超声波信号。通常的信号检测是将超声信号转化为较显著的其他物理量来描述放电状况。膜片式光纤珐珀超声传感器是采集局部放电发出的超声信号，根据膜片受迫产生的形变，将声信号转化为光信号，从而可以通过光电探测器得到电压信号，理论上可以避免电磁干扰的影响，并且在精度与灵敏度方面也高于许多其他类型的传感器。……