基于光学锥结谐振器传感器的超声检测

作者

刘畅,张佳彤,李泉玲,苏立文,傅星虎,Wa Jin ,毕伟红,傅光伟

摘要

在这项工作中，我们提出并实验演示了一种基于锥形结谐振器结构的光学超声传感器，用于超声传感。该传感器是通过将打结的单模光纤变细，形成 TKR 传感器的环形区域和锥形区域制成的。高阶模式被激发，模式干扰得到有效增强。通过仿真分析不同环区直径和不同锥形长度的TKR传感器的透射光谱，将环区直径和锥形区长度分别优化为2 cm和5 mm。构建了超声检测实验系统，实验结果表明，TKR传感器对25 kHz至305 kHz的连续超声具有高响应特性，具有较高的信噪比。此外，TKR 传感器的低温灵敏度为 6.64 pm/°C。 所提出的TKR传感器结构稳定，超声响应范围宽，制备方法简单，在高灵敏度超声检测领域具有潜在的应用价值。

图形摘要