1 安徽大学光电信息获取与控制教育部重点实验室, 安徽 合肥 230601
2 安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室, 安徽 合肥 230601
3 安徽至博光电技术有限公司, 安徽 合肥 230088
4 安徽工程大学数理学院, 安徽 芜湖 241000
5 淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室, 安徽 淮南 232001
6 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室, 辽宁 大连 116024
声传感器和光声池是激光光声光谱技术的核心组件。结合光纤迈克耳孙干涉仪、相位载波解调技术和纵向共振光声池,提出一种共光声池腔的芯轴型空气衬底光纤麦克风。光纤麦克风中的铜毛细管被用作光声池的共振腔,传感臂由10 m长的超细光纤缠绕在铜毛细管上构成,参考臂为5 cm长的短臂且已进行隔声隔振处理。基于结构共振频率稳定的特点,优化光纤麦克风的共振频率,使其略低于光声池的一阶纵向共振频率,以实现准双共振。实验结果表明,麦克风在共振频率为1443 Hz处的最小可检测声压为0.69 μPa/Hz 1/2。在1 kHz处,声压电压响应线性度为99.98%(5 mPa~3 Pa),动态范围为112.52 dB。该光纤麦克风适用于高温、易爆和高电磁干扰等特殊环境下痕量气体的高精度检测。
光纤光学 麦克风 光声光谱 纵向共振光声池 光纤迈克耳孙干涉仪 相位载波解调
