众力资讯网

新型光纤声学传感器助力高温下超声波监测

上海大学研究团队研制出一种超细全光纤麦克风,能够探测40千赫兹至1.6兆赫兹的超声波频率。这款光纤声学传感器完全由二氧化

上海大学研究团队研制出一种超细全光纤麦克风,能够探测40千赫兹至1.6兆赫兹的超声波频率。这款光纤声学传感器完全由二氧化硅制成,其直径仅为125微米,展现出在严苛环境下的应用潜力。

该光纤声学传感器的设计基于光弹效应,能够将机械振动转化为光学信号的变化。研究团队在单模光纤内部集成了振动敏感膜和玻璃微梁,构成一个微型法布里-珀罗干涉仪结构。这种独特的自封装设计使其无需额外保护即可部署于高温或强电磁干扰环境。团队成员张晓蓓表示:“我们研发的全光纤麦克风能够在恶劣环境下正常工作,完全不受电磁干扰,同时又足够灵敏,能够听到设备故障的细微早期预警信号。”

为验证性能,研究人员将传感器置于1000摄氏度的高温环境中测试100分钟,其信号传输保持稳定。实验同时证实了该器件在空气和水下环境中的宽频声波探测能力。这项进展为解决高压电气设备内部的状态监测难题提供了新方案。张晓蓓补充道:“我们的全光纤麦克风可以直接放置在电压互感器内部,实时监听微小的内部电火花,防止停电或爆炸,保障电力供应安全。”

未来,研究团队计划通过集成声学超材料等方式,进一步提升这款光纤声学传感器的灵敏度与机械性能,推动其在工业监测、医疗成像等领域的实际应用。

(来源:维度网)