KR-939SB3 三參數組合探頭 波導調制器光纖微振動傳感器的關鍵技術指標

波導調制器光纖微振動傳感器的關鍵技術指標直接決定其檢測能力、適用場景及性能上限，這些指標需結合具體應用綜合評估。以下是核心技術指標的詳細說明：

1. 靈敏度（Sensitivity）

定義：傳感器輸出信號變化量與輸入振動物理量（如振幅、加速度）的比值，反映對微小振動的檢測能力。

核心參數：

可測振幅：多數場景下以 “納米級（nm）" 或 “亞納米級（<1nm）" 為單位，例如 “對 100Hz 振動的可測振幅≤0.1nm"。

加速度靈敏度：單位為 “V/g" 或 “dB re 1V/g"（g 為重力加速度，1g≈9.8m/s2），適用于動態振動場景。

影響因素：波導調制器的材料彈光 / 電光系數（系數越高，振動引起的光調制越強）、光源線寬（窄線寬利于相位解調精度）、解調系統噪聲水平（如探測器暗電流、電路噪聲）。

2. 頻率響應范圍（Frequency Response Range）

定義：傳感器能準確檢測的振動頻率區間，通常以 “低頻下限～高頻上限" 表示。

典型范圍：

低頻段：可低至 0.1Hz（如地質慢振動監測）；

高頻段：可達 MHz 級（如聲學振動、高頻機械振動）。

關鍵意義：需匹配目標振動的頻率特征（如橋梁振動多為 0.1~10Hz，電機振動可能達 kHz 級），超出范圍會導致信號失真或靈敏度驟降。

影響因素：波導結構的機械共振頻率（避免在共振點附近使用，否則信號飽和）、調制器與振動源的耦合剛度（剛度不足會限制高頻響應）、解調系統的帶寬（如電路濾波上限）。

3. 動態范圍（Dynamic Range, DR）

定義：傳感器可檢測的振動信號與可檢測信號的比值（通常以分貝 dB 表示），反映對不同幅度振動的兼顧能力。

計算公式：DR = 20log（可測振幅 / 可測振幅）。

典型值：80~120dB，例如 “可測振幅 0.1nm，可測振幅 100μm" 時，DR≈120dB。

關鍵意義：動態范圍不足會導致小信號被噪聲掩蓋，或大信號飽和（如劇烈振動時輸出失真），需覆蓋應用場景中可能的振動幅度跨度（如結構健康監測需同時檢測微振動與強沖擊）。

4. 線性度（Linearity）

定義：傳感器輸出信號與輸入振動量之間的線性吻合程度，通常以 “非線性誤差" 表示。

典型指標：非線性誤差≤1%（滿量程），高精度場景要求≤0.1%。

影響因素：波導調制器的材料非線性（如大應變下彈光系數變化）、解調算法的線性擬合精度（如相位解調中的非線性失真）。