薄包层光纤超声换能器

信号幅值提升2-3倍

利用单模-多模-薄包层光纤结构实现高效多点超声激发，信号幅值比传统激光超声换能器高2-3倍。

Shengnan, Zhou · Zhou, Cheng · 田佳峻 · 姚勇

Sensors 2024

参数信息

信号幅值提升

2-3 ×

技术优势

信号强2-3倍

利用单模-多模-薄包层光纤结构中模场直径的差异，在光纤尖端高效激发超声波，信号幅值达到传统激光超声换能器的2-3倍。

能量均衡可调

通过调节多模光纤长度可精确控制单个换能器单元的耦合效率，实现多点能量均衡的激发。

材料便宜易备

采用蜡烛烟灰纳米颗粒（CSNPs）与PDMS的复合材料作为光声材料，成本低且制备简单，光声转换效率高于石墨-环氧树脂。

应用场景

• 无损检测：用于在材料或结构中激发和检测超声波，进行无损评估。
• 激光超声：替代传统换能器，实现高幅值、多点激光超声激发。
• 结构健康监测：在结构中布置多点换能器，实时监测结构健康状态。