用于迷你无人飞行器探测的硅基MEMS轮形振膜光纤声传感器研制 |
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引用本文: | 纪康宁,胡昕宇,熊林森,汪海波,祁志美.用于迷你无人飞行器探测的硅基MEMS轮形振膜光纤声传感器研制[J].光学学报,2024(7):224-234. |
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作者姓名: | 纪康宁 胡昕宇 熊林森 汪海波 祁志美 |
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作者单位: | 1. 中国科学院空天信息创新研究院传感技术国家重点实验室;2. 中国科学院大学电子电气与通信工程学院;3. 中国科学院大学材料科学与光电技术学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2022YFB32007300);;北京市自然科学基金(4224095); |
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摘 要: | 针对迷你无人飞行器(mini-UAV)探测难度大的问题,仿真设计并制作了谐振频率接近mini-UAV噪声特征频率的硅基微机电系统(MEMS)轮形振膜,结合精密机械加工制作了光纤法布里-珀罗干涉式声传感器。测试结果表明,该光纤声传感器的谐振频率为7.279 kHz,与仿真结果基本一致,其在频率为7 kHz声波正入射的条件下的灵敏度为1.8 V/Pa,信噪比为71 dB,最小可探测声压为99μPa/Hz0.5。值得强调的是,该声传感器对声波的响应呈现“8”字形的方向依赖性,表明其具有识别声源方向的能力。进一步在户外测试了该光纤声传感器对mini-UAV的探测能力,结果表明,声传感器能够在65 m的范围内探测到mini-UAV噪声,其探测距离是商用驻极体声传感器的3倍左右。所研制的硅基MEMS轮形振膜光纤声传感器为解决实践中mini-UAV探测难的问题提供了一种简单有效的工具。
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关 键 词: | 传感器 光纤声传感器 MEMS轮形振膜 迷你无人飞行器探测 |
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