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基于硅基微电子机械系统仿生振膜的光纤麦克风 被引量：5
1
作者 刘欣 蔡宸 +3 位作者 董志飞 邓欣 胡昕宇 祁志美 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期180-190,共11页
仿蝇耳声传感器是一种对声压梯度敏感的指向性微型麦克风.本文设计制备了桥连耦合双翼形硅基微电子机械系统仿蝇耳振膜,利用该振膜制作了光纤Fabry-Pérot干涉式麦克风,并对这种麦克风的特性进行了理论与实验研究.仿真结果指出:这... 仿蝇耳声传感器是一种对声压梯度敏感的指向性微型麦克风.本文设计制备了桥连耦合双翼形硅基微电子机械系统仿蝇耳振膜,利用该振膜制作了光纤Fabry-Pérot干涉式麦克风,并对这种麦克风的特性进行了理论与实验研究.仿真结果指出:这种仿生振膜具有摇摆和弯曲两种振动模态,单位声压下摇摆模态的振幅依赖于入射声波的频率与传播方向,频率越接近摇摆模态本征值,振幅越大;摇摆模态振幅随传播方向在三维空间的变化呈纺锤形分布,纺锤的长轴平行于振膜的长轴,意味着传播方向平行于振膜长轴时麦克风灵敏度最高.实验测得的光纤仿生麦克风的摇摆模态本征频率略小于仿真值,其输出信号振幅随声源水平方位角的变化呈“8”字形分布,在0°—60°方位角范围二者呈线性关系,由此得出麦克风的方向灵敏度为39.98 mV/(°). 展开更多
关键词 硅基微电子机械系统仿生振膜 光纤麦克风 摇摆模态 声源定位
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基于振膜耦合增益原理的飞轮型光纤F-P声矢量传感器 被引量：1
2
作者 李雪萍 王双 +3 位作者 张鹏 江俊峰 杨濠琨 刘铁根 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期47-55,共9页
提出一种飞轮型耦合振膜光纤法布里-珀罗(F-P)声矢量传感器。该传感器通过两个飞轮结构振膜的相邻辐条自然耦合,形成面内膜间桥耦合结构。仿真结果表明,基于振膜耦合增益原理的飞轮型光纤声矢量传感器振膜具有摇摆和弯曲两种振动模态,... 提出一种飞轮型耦合振膜光纤法布里-珀罗(F-P)声矢量传感器。该传感器通过两个飞轮结构振膜的相邻辐条自然耦合,形成面内膜间桥耦合结构。仿真结果表明,基于振膜耦合增益原理的飞轮型光纤声矢量传感器振膜具有摇摆和弯曲两种振动模态,可实现数千赫兹宽频率范围的相位差放大,从而提高传感器定向精度。两个飞轮型振膜与光纤端面构成两个独立的F-P微腔传感单元,通过光学干涉信号强度提取得到振膜的振动信号。对所制备的传感器在5~7.4 kHz频率范围内进行二维平面声源定向实验,实验结果与仿真结果符合良好,该传感器在5~7.4 kHz的宽频率范围内具有相位差放大效果,在7.2 kHz处取得最大相位差增益5.05。 展开更多
关键词 光纤光学 F-P传感器 声矢量 摇摆模态 耳间相位差
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