星期五, 12 6 月, 2026

光機電系統實驗室Opto-Mechatronic Systems Lab.

國立陽明交通大學 生物醫學工程學系National Yang Ming Chiao Tung University, Department of Biomedical Engineering

公告

恭喜本實驗室多物理量光纖光學感測器技術的研究成果榮登頂級感測器期刊IEEE Sensors Journal (SCI, IF=4.5)!

論文題目:Compact Fabry–Pérot Fiber-Optic Sensor for Dual Acoustic and Temperature Detection

發表網址:https://doi.org/10.1109/JSEN.2026.3672804

摘要:

本文提出並透過實驗證明了一種基於Fabry–Pérot干涉原理的微尺度光纖感測器。該裝置由單模光纖、空心毛細管以及超薄金屬薄膜組成,形成了一個緊湊的感測器結構,具有製造成本低、工藝簡單及尺寸極小等優點,其雙參數感測策略利用了時間尺度的分離與互補的解調領域,在固定的正交點採用基於強度的解調方式,用以捕捉由聲波引起的快速相位擾動,而溫度感測則是透過追蹤由熱膨脹與熱光效應引起的干涉條紋慢速光譜漂移來實現。本研究進行了全面的多物理量實驗,以評估聲學與熱學的感測能力,並重點研究了薄膜厚度對整體性能的影響。聲學測試結果顯示,該感測器具有從 10 Hz 到 20 kHz 的寬頻率響應,最大信噪比(SNR)為 46.1 dB,最小總諧波失真(THD)為 0.051%,且在 1 kHz 下的最小可測量壓力為 12.9 μPa/√Hz。熱學量測則證實了其在 50°C 至 300°C 範圍內運行可靠,靈敏度達 13.3 pm/°C 且具備極佳的線性度(R2 > 0.99)。實驗結果表明,所提出的法布里-培羅光纖感測器為聲學檢測、溫度監測及穿戴式感測技術應用提供了高效能且具成本效益的解決方案。