水凝胶膜光纤麦克风

微小尺寸高灵敏

用毛细管支撑的水凝胶膜作为声学换能器，实现了直径仅125μm的微型Fabry-Perot光纤麦克风，兼具高灵敏度与宽频稳定性。

Li, Lieber Po Hung · Shao-Chun, He · Quoc-Thinh, Dinh · Yi-Cin, Wu · Chen, Weiyu · Wei-Chun, Chen · Lai, Yinghui · Liu, Cheng-Yang

Optics and Laser Technology 2025

参数信息

灵敏度

410 mV/Pa

灵敏度

122 mV/Pa

最小可检测声压

44.37 μPa/Hz1/2

最小可检测声压

66.69 μPa/Hz1/2

频率响应范围

100–10000 Hz

线性度

1

麦克风头直径

125 μm

麦克风头长度

170 μm

技术优势

灵敏度高

最高灵敏度410 mV/Pa，优于已报道的多数小型光纤麦克风。

能测微弱声

噪声限制最小可检测压力44.37 μPa/Hz1/2@400 Hz，接近人耳听阈。

宽频响应

100 Hz–10 kHz范围内频率响应平坦，线性度约1，保持信号保真。

抗电磁干扰

光纤传感结构对电磁干扰免疫，适合强电磁环境。

应用场景

• 光声成像：高灵敏探测光声信号，支持活体深层成像。
• 结构健康监测：微小尺寸可埋入结构内部，长期监测声发射。
• 无损检测：宽带响应探测材料内部缺陷产生的微弱声波。
• 声学传感：抗电磁干扰，适合特殊环境声学测量。
• 精密声学测量：低噪声等效压力44.37 μPa/Hz1/2，实现高精度测量。