石墨烯膜光纤F-P声压传感器的机械灵敏度分析

摘要

膜片式光纤Fabry-Perot(F-P)声传感器因具有高可靠性、抗电磁干扰、小型化和质量轻等特点而成为当前光纤声传感器的研究热点,多集中于新型压敏薄膜制备与振膜结构参数设计以提升传感器灵敏度。本文针对传感器振膜的机械灵敏度,基于石墨烯膜大挠度形变特性,建模分析了预应力对薄膜压力-挠度特性的影响,并利用多层石墨烯膜制作了光纤F-P声压传感器,声压测试了该传感器在不同激发光强、石墨烯振膜直径条件下的灵敏度响应,验证了薄膜预应力释放对传感器机械灵敏度提升的作用机制。