Ultrahigh Sensitivity Fiber-Optic Fabry–Perot Interferometric Acoustic Sensor Based on Silicon Cantilever

灵敏度(控制系统) 绝缘体上的硅 悬臂梁 干涉测量 解调 光学 材料科学 物理 光电子学 电子工程 电气工程 工程类 复合材料 频道(广播)
作者
Min Guo,Ke Chen,Beilei Yang,Chenyang Li,Bo Zhang,Yang Yang,Ya Wang,Chenxi Li,Zhenfeng Gong,Fengxiang Ma,Qingxu Yu
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:70: 1-8 被引量:64
标识
DOI:10.1109/tim.2021.3101573
摘要

Detection of weak acoustic signals is of great significance. To achieve ultrahigh sensitivity acoustic detection, a silicon cantilever-based fiber-optic acoustic sensor (FOAS) formed by a Fabry–Perot interferometric structure is proposed in this work. Theoretical analysis and finite element analysis are used to assist the sensor design. The cantilever is fabricated by the microelectro-mechanical system (MEMS) processing technology on a silicon-on-insulator (SOI) wafer. A white light interference (WLI) demodulation system based on an amplified spontaneous emission (ASE) source is used to demodulate the cavity length of the sensor. The acoustic pressure sensitivity of the sensor was measured to be $1.753~\mu \text{m}$ /Pa at a frequency of 1 kHz and $28.75~\mu \text{m}$ /Pa at the resonance frequency of the cantilever. Experimental results indicated that the minimum detectable pressure (MDP) level of the fabricated sensor was $0.21~\mu $ Pa/Hz 1/2 at 1 kHz, which is the lowest reported value. The silicon-based FOAS proposed in this article demonstrates its ability to detect ultraweak acoustic signals due to its extremely high sensitivity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
vvA11完成签到,获得积分10
1秒前
段昊焱发布了新的文献求助20
1秒前
璇别完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
欢喜怀蝶发布了新的文献求助10
3秒前
跳跃冷松完成签到,获得积分10
3秒前
vvA11发布了新的文献求助10
3秒前
tangjie完成签到,获得积分10
4秒前
lzd发布了新的文献求助10
4秒前
下文献发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
5秒前
壮观可仁完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
black完成签到,获得积分10
6秒前
儒雅卿完成签到,获得积分10
7秒前
CodeCraft应助lian采纳,获得10
7秒前
快乐渊思完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
Weilu完成签到,获得积分10
8秒前
Richard应助冒险寻羊采纳,获得10
8秒前
shu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
叶岐峰完成签到,获得积分10
10秒前
我是老大应助叶子采纳,获得10
10秒前
快乐渊思发布了新的文献求助10
10秒前
小宇发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
小谢完成签到 ,获得积分10
12秒前
所所应助xern采纳,获得10
12秒前
科研的牲口完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
SHH完成签到,获得积分20
12秒前
禛禛完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6464479
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8271647
关于积分的说明 17636008
捐赠科研通 5537452
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907386
邀请新用户注册赠送积分活动 1884264
关于科研通互助平台的介绍 1731482