Page 111 - 《应用声学）》2023年第5期

第 42 卷 第 5 期 吴博丰等： 微槽式光学谐振腔超声传感效应验证 1003

式谐振腔和先前研究的传感器性能。结果表明，该 6
传感器具有高灵敏度、高Q值的优点。
3
-20
10 V
15 V 0
-40 20 V ॆʷӑᣥѣ/dB

ࣨϙ/dBm -60 20 dB 24 dB 27 dB -3

-6
-80

-9
-100 800 820 840 860 880 900 920 940 960 980 1000
ᮠဋ/kHz
-120 图 7 幅值为 5 Vpp 时光波导微槽式谐振腔频率响
720 760 800 840 880 920 960 1000 1040 1080
ᮠဋ/kHz 应曲线
图 5 900 kHz 声信号下传感器的超声响应测试结 Fig. 7 Frequency response curve of the optical
果图 waveguide microgroove resonant cavity at an am-
Fig. 5 Test result graph of ultrasonic response for plitude of 5 Vpp
the sensor under 900 kHz acoustic signal
4 结论
1.0
Аฉ࠮ॲയरៈ૝ᑿᣥѣηՂ
0.8
ᡔܦ૱ᑟ٨ᣥѣηՂ 本文研究了光波导微槽式谐振腔的超声传感
0.6
效应。实验结果表明，制备的传感器 Q 值可以达到
0.4
7
1.38×10 ，在 900 kHz 声信号作用下信噪比可以达
0.2
ࣨϙ/V 0 到27 dB，灵敏度达到−168 dB。在800 kHz∼ 1 MHz
-0.2 范围内，声传感响应归一化输出波动在 3 dB 范围。
-0.4 本文提出的光波导微槽式谐振腔作为一种高 Q 值
-0.6
的光学超声传感器，在超声成像、超声探测、水声信
-0.8
号探测等诸多领域具有良好的应用前景。
-1.0
0.010 0.015 0.020 0.025
௑ᫎ/ms
图 6 采集到的光波导微槽式谐振腔和超声换能器 参 考 文 献
的输出信号图
Fig. 6 Output signal diagram of the collected op- [1] 田亚超. 基于超声波传感技术的带式输送机早期故障检测研
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表 1 光波导微槽式谐振腔和先前研究的传感器 chanical Management and Development, 2022, 37(9):
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性能比较
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槽微环 [14] −176 dB 1.54×10 3 0.08 MHz
Cao Jin, Tian Hongwei, Zhu Shanshan. Research on the
微槽式谐振腔 (本文) −168 dB 1.38×10 7 0.8∼1 MHz
monitorning system of the elderly living alone integrated