عنوان
كاربرد ميكروگره فيبرنوري در حسگرهاي آكوستيكي فركانس بالا در زير آب
نويسنده اصلي
محمد حسن نوري
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
با پيشرفت هاي انجام شده در حوزه فيبر نوري و ساخت انواع حسگرهاي آكوستيكي با استفاده از فيبر نوري
در سال هاي اخير و به دليك مزاياي اين نوع حسگرهاي آكوستيكي از جمله: سايز كوچك، مصونيت در برابر
تداخلات الكترومغناطيسنني، حسنناسننيت بالا و ... نسننبت به حسننگرهاي قديمي كه مبتني بر مبدل هاي
پيزوالكتريك بودند بيشنتر از پيش مورد توجه محققان و دانشنمندان در سنراسنر دنيا قرار گرفته اند. از انواع
ح سگرهاي آكو ستيكي ساخته شده با ا ستفاده از فيبر نوري مي توان به هيدروفون ها ا شاره كرد كه از آن
براي آشكارسازي امواج آكوستيكي در زير آب استفاده مي شود.
حسگرهاي آكو ستيكي ساخته شده با فيبر نوري خود داراي انواع متنوعي مي با شند اما حسگر آكو ستيكي
مبتني بر رزوناتور ميكرو گره فيبر نوري كه نوعي هيدروفون اسننت به دليك سننايز كوچك، حسنناسننيت فوق
العاده ن سبت به هيدروفون هاي ساخته شده ي قديمي، ساخت ساده و ارزان بودن مورد توجه فراوان قرار
گرفته است.
در اين پايان نامه ابتدا به معرفي و تو ضيح مباني فيبر نوري و انواع تكنولوژي ساخت حسگرهاي آكو ستيكي
با استفاده از فيبر نوري پرداخته مي شود. سپس به طور نظري در يك آزمايش ساده از يك ميكروگره بسيار
ساده كه در يك فيبر نوري ايجاد مي شود به عنوان يك رزوناتور براي ت شخيص امواج آكو ستيكي با ب سامد
بالا در زير آب ا ستفاده مي كنيم. و در آخر ميكروگره هاي پيچيده تر به عنوان رزوناتور در طراحي و ساخت
حسگر آكوستيكي فركانس بالا )در محدوده چند مگاهرتز( در زير آب را با توجه به فاكتورهاي مورد نياز براي
طراحي و ساخت اين حسگرها مورد بررسي قرار مي دهيم.
ح سا سيت هيدروفون طراحي شده در اين آزمايش ساده، واب سته به مكان سيم رزونانس در كاواك، ساختار
حلقه اي رزوناتور و قطر فيبرنوري نازك شده مورد ا ستفاده در ساخت ح سگر مي با شد. در واقع زماني كه
ف شار آكو ستيكي با ا ستفاده از يك مبدل پيزوالكتريك بر رزوناتور ميكروگره اعمال مي شود كرنش طولي و
ضننريب شننكسننت موثر فيبرنوري نازك شننده، تغيير مي كند كه اين تغييرات موجب تغيير در طول موج
رزونانس رزوناتور مي شود كه تغييرات طول موج رزونانس بر فشار آكوستيكي حساسيت حسگر را نشان مي
دهد به طور كلي بهترين حساسيت ممكن براي اين هيدروفون متشكك از رزوناتور ميكروگره با قطر فيبرنازك
شده 4 ميكرومتر و قطر ميكروگره ي 200 ميكرومتر برابر 𝑛𝑚𝑀 𝑃𝑎⁄ 77 / 0 مي باشد.
شماره ركورد
195686
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
استاد مشاور
دكتر همايون اشراقي
رشته تحصيلي
فوتونيك
استاد راهنما
دكتر همايون اشراقي