Integrierte optische Mikroringe auf Faseroberfläche zur breitbandigen Ultraschalldetektion

Zusammenfassung: Der miniature optische Fasersondensensor mit hoher Empfindlichkeit und Bandbreite ist wichtig für das Gebiet der ultrasonischen Detektion. In dieser Studie wird ein einzigartiger Fasersensor für Ultraschall, der optische Mikroringe auf einer Multikernfaseroberfläche integriert, berichtet. Die Ergebnisse zeigen, dass dieser Sensor in flüssigen Umgebungen verwendet werden kann und eine hohe Empfindlichkeit mit breitbandiger Bandbreite hat. Der äquivalente Geräuschdruck (NEP) des Detektors kann 13,2 mPa Hz −1/2 erreichen, mit einer breitbandigen Ultraschallreaktion über 250 MHz (103 MHz bei −6 dB). Darüber hinaus ist dieser Sensor resistent gegen Umweltverunreinigungen. Der Sensor wird erfolgreich in der photoakustischen Mikroskopie (PAM) mit einer lateralen Auflösung von 5 µm und einer axialen Auflösung von 6,6 µm angewendet. Darüber hinaus wird eine integrierte Sender-Empfänger-Struktur für Ultraschall/photoakustische Detektion vorgeschlagen, die großartige Anwendungsperspektiven für die Verwendung in beengten kleinen Räumen, wie z. B. der Endoskopie, oder für das präzise Scannen über unebene Oberflächen bietet.