检索结果-南通市图书馆

膜片式F-P声压传感器的PGC解调系统研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

膜片式F-P声压传感器的PGC解调系统研究

作者：刘欢哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

传统的短腔膜片式非本征法布里-珀罗(Extrinsic Fabry-Perot Interfero-meter,EFPI)光纤传感器加工重复性难度较大,对温度等外界因素的抗干扰能力不强,针对以上问题,本文设计了一种新型的长腔声压传感器,并且基于相位载波(Phase Generat... 详细信息

传统的短腔膜片式非本征法布里-珀罗(Extrinsic Fabry-Perot Interfero-meter,EFPI)光纤传感器加工重复性难度较大,对温度等外界因素的抗干扰能力不强,针对以上问题,本文设计了一种新型的长腔声压传感器,并且基于相位载波(Phase Generated Carrier,PGC)解调算法,设计了一套模拟-数字解调系统,对传感器的可行性、加工重复性和对温度的抗干扰能力进行了测试。论文的主要内容如下:1.分析了PGC解调算法原理。在分析多光束干涉原理和F-P干涉仪的基础上,对PGC解调算法进行了推导,并从频谱结构上分析了解调过程中信号的变化,讨论了采样和载波频率的取值,编写了PGC解调算法仿真程序,为解调系统的设计提供了指导和依据。2.提出了一种新型的长腔长膜片式EFPI声压传感器。分析了该结构的优点,并采用模拟探头对该结构进行了测试,测试实验表明,该结构能够实现双光束干涉;基于实验室条件制作了传感器,并对传感器反射面的反射率进行了测试,两个反射面的反射率分别为2.74%和1.73%。3.设计并实现了基于PGC算法的模拟-数字解调系统。设计预处理电路,包括光电转换电路、放大电路以及模数转换电路,并对模数电路的时序进行了测量;设计解调系统软件部分,实现低通滤波器的设计,以及对信号的微分和积分处理。4.对解调系统进行了测试和分析。对解调系统的噪声进行测试,电噪声和整体噪声分别为33d B和58dB;播放声音信号,对解调效果的信噪比进行测试,声音频率为900Hz时信噪比达到40d B;将传感器的腔长剪短1cm,对解调结果再次测试,在声音频率为900Hz时,解调结果的信噪比没有发生变化。

关键词：声压传感非本征F-P腔相位载波解调

基于光学游标效应的微F-P腔解调方法及声压传感

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于光学游标效应的微F-P腔解调方法及声压传感

作者：梅泽武汉理工大学

学位级别：硕士

声压传感技术在地质勘探、环境检测等领域有着重要的应用。传统光纤声压传感技术采用的强度解调方法易受到光源光强抖动影响,使其难以一直稳定工作在正交相位点(Q点),并且强度解调法探测范围是有限的,而相位解调方法则没有这些限制。论... 详细信息

声压传感技术在地质勘探、环境检测等领域有着重要的应用。传统光纤声压传感技术采用的强度解调方法易受到光源光强抖动影响,使其难以一直稳定工作在正交相位点(Q点),并且强度解调法探测范围是有限的,而相位解调方法则没有这些限制。论文结合膜片式光纤Fabry-Perot(F-P)声压传感单元和基于光学游标效应的相位解调算法,实现声压传感器测量性能的提升。论文从高灵敏度、微型声压传感需求出发,基于多光束干涉理论设计了以厚度100 nm金膜为敏感膜片的光纤F-P声压传感单元;对传感单元的光学特性、膜片的振动特性和基于光学游标效应的解调算法进行了理论仿真分析;采用溶解牺牲层制备工艺,制作了光纤F-P声压传感单元;搭建实验系统对强度和相位两种解调方式的微腔声压传感特性进行了测试。论文主要工作包括:传感机理的理论分析与3×3耦合器相位解调法的改进。结合模式耦合理论,分析了端面反射率和腔长对光纤F-P干涉谱的影响,以及传感膜片的形变灵敏度和频率响应特性;对比分析了引入光学游标效应的光纤F-P和Michelson干涉仪(MI)中,腔长(臂长差)对系统干涉谱的影响。理论分析发现:端面反射率和腔长均会影响干涉谱的对比度;传感膜片的形变灵敏度随着频率的增加呈现先增加后减小的趋势,谐振频率对应的形变灵敏度最大;光纤F-P腔长影响系统干涉谱的包络,而MI臂长差则影响内部干涉谱的周期。基于椭圆拟合,改进了传统3×3耦合器解调算法,理论和实验分析证明该方法可以很好的克服3×3耦合器的插入损耗和相位差偏差对解调结果的影响。膜片特性分析与传感单元制备、测试。利用第一性原理和椭偏仪,计算并测量了不同厚度金膜的介电常数,验证了金膜达到一定厚度时的介电常数与体材料一致;理论分析了传感膜片的厚度、半径对声压响应特性的影响:传感膜片的灵敏度随膜片半径增加、厚度减小而增加;采用溶解牺牲层的制作工艺制备了光纤F-P声压传感单元;测量了腔长为68.3μm的传感单元在空气和水中的光谱与系统光谱,传感单元的干涉对比度分别为15.5 d B和12.6 d B,满足后续的解调需求。传感单元水声性能测试。通过振动液柱法水声测试系统,对比强度解调和相位解调在20-900 Hz频域的声压响应,测试结果表明:传感单元具有线性的声压响应;强度解调方法的频域响应较平坦;而相位解调方法在声频率为800 Hz,传感单元腔长为68.3μm时,对应的最小可探测声压为10.4 mPa/Hz。

关键词：声压传感光学游标效应椭圆拟合金膜相位解调

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于MEMS悬臂梁的光学声压传感器

基于MEMS悬臂梁的光学声压传感器

作者：李威华中科技大学

学位级别：硕士

在声学系统的应用或开发过程中,声压的测量、声波波形的还原、声波频率的确定都具有重要的意义。目前,市面上的声压传感器大多是基于悬浮膜的电容式传感器。该类型传感器的问题在于,一方面,悬浮膜对声压的传感灵敏度较低;另一方面,电学... 详细信息

在声学系统的应用或开发过程中,声压的测量、声波波形的还原、声波频率的确定都具有重要的意义。目前,市面上的声压传感器大多是基于悬浮膜的电容式传感器。该类型传感器的问题在于,一方面,悬浮膜对声压的传感灵敏度较低;另一方面,电学传感器抗电磁干扰能力差、灵敏度有限。针对上述问题,本文对基于MEMS悬臂梁的光学声压传感器进行了研究。本文用一维谐振子模型分析了悬臂梁的动力学过程,给出一阶谐振频率的表达式,推导出频率响应函数,设计了悬臂梁的尺寸参数。随后,本文采用COMSOL软件仿真悬臂梁的谐振频率、谐振模态以及静压作用下的形变。基于上述理论,本文设计了悬臂梁F-P腔声压传感器。首先,分析了F-P腔测量悬臂梁形变的原理,制作了悬臂梁器件并用该器件搭建了F-P腔传感器,获得了12dB的条纹对比度。随后,本文对传感器进行了声压测试,在一阶本征频率下,传感器的灵敏度为3.404 V/Pa,最小可探测声压为1.6mPa/Hz。此外,本文还进行了振动测试,在一阶本征频率下,传感器的灵敏度为8.08V/g,,是参考加速度计的156倍。在测试过程中,F-P腔传感器出现了工作点飘动的问题,进而造成输出结果的不稳定。针对上述问题,本文设计了悬臂梁脊形波导-单模光纤耦合传感器。在该部分,本文阐述了传感器利用耦合衰减测量悬臂梁形变的原理,用OptiBPM软件对脊形波导和单模光纤进行了模场仿真,给出了波导与光纤在不同轴向错位、纵向错位下的能量耦合比,根据仿真结果设计了传感器的结构、优化了尺寸参数。随后,本文用MEMS工艺加工了悬臂梁器件,并用该器件搭建了传感器样品。最后,本文对传感器进行了声压测试和光声测试。声压测试结果显示,一阶本征频率下,传感器的测试灵敏度为8.34V/Pa,最小可探测声压为51.7mPa/(?),这两个结果均优于F-P腔传感器。光声测试中,本文以空气中的CO为目标气体,获得了150Hz与25Hz两种调制频率下的光声时域信号,并得到了光声信号强度与光源的功率成线性关系的结论。

关键词： MEMS悬臂梁声压传感脊形波导-单模光纤耦合法布里-帕罗腔加速度传感

光纤-金膜微腔声压传感单元的结构设计与测试

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

光纤-金膜微腔声压传感单元的结构设计与测试

作者：黄强强武汉理工大学

学位级别：硕士

声压传感器在海洋探测、水下对抗等领域一直是研究的热点和重点发展对象。随着器件进入微米甚至纳米尺度,传感单元的结构设计和制造工艺难度不断提升,在实际制造之前需要通过理论计算为后期制作和装配工艺提供指导,对仿真设计和计算的... 详细信息

声压传感器在海洋探测、水下对抗等领域一直是研究的热点和重点发展对象。随着器件进入微米甚至纳米尺度,传感单元的结构设计和制造工艺难度不断提升,在实际制造之前需要通过理论计算为后期制作和装配工艺提供指导,对仿真设计和计算的需求增加。在目前的高灵敏度、可微型化声压传感单元结构中,膜片式微腔干涉/谐振结构最具应用潜力,其中膜片的选择是性能优劣的关键问题之一。贵金属膜片可通过物理气相沉积法制备使厚度达到几十纳米到几百纳米,且该材料具有反射率高、声压灵敏度高、制备工艺较为成熟等优点,适合作为声压传感器的敏感材料。本文在对光纤-金膜微腔传感单元结构的力学和光学特性、器件几何参数、工作点设计进行充分理论分析与仿真计算基础上,搭建静态压力测试系统,优化光纤-金膜微腔传感单元设计参数;构建传感模型,完成动态声压测试和性能验证。论文的主要工作和创新点包括:建立光纤-金膜微腔声压传感模型,对传感单元的力学和光学两方面特性进行理论分析。传感单元的力学特性分析分别采用经典弹性理论和球壳模型,得到金膜的压力-形变模型;重点分析了膜片几何参数(直径、厚度)和预应力对形变特性的影响;采用有限元方法对比验证了理论计算结果的正确性;针对传感单元的光学特性,由Fabry-Perot多光束干涉入手,结合高斯光束耦合理论定量分析了微腔两端面的反射率、腔长和入射光波长对干涉光谱的影响;完成光纤-金膜微腔传感单元的参数设计,为后续的传感单元结构制作提供了指导。采用磁控溅射方法在硅基片上沉积氧化锌牺牲层和金薄膜,并将金薄膜通过湿法转移至陶瓷插针的端面,转移膜片前利用紫外臭氧处理方法对陶瓷插针进行处理,解决膜片转移中的褶皱问题,使处理后的膜片与陶瓷插针贴合紧密平整;搭建控制平台精确控制微腔长度,制作完成直径为125μm,腔长为81.5μm的传感单元。设计并搭建了静压力与动态声压测试系统。在静压下,采用双峰解调法测试得到了0-100k Pa范围内传感单元的压力-形变曲线,获得压力灵敏度为19.5nm/k Pa。在动态声压测试系统中,采用强度解调法得到了传感单元在0.3-9.0k Hz下的频率响应曲线。结果表明,实验声压传感单元在0.3-2.0k Hz的频率范围具有较平坦的响应;膜片结构在谐振频率为2.6k Hz时,声压灵敏度最高为80.61nm/k Pa,且此时对应的最小可探测声压为1.3m Pa/Hz@2.6k Hz。论文的研究结果表明,采用金膜构成微腔结构作为声压传感单元,灵敏度高、工艺简单,具有实际应用和微型化的潜力。

关键词：声压传感干涉微腔结构金膜

聚偏氟乙烯共聚物的铁电性能调控及其声学传感应用基础研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

聚偏氟乙烯共聚物的铁电性能调控及其声学传感应用基础研究

作者：谢琳芳山东大学

学位级别：硕士

声学传感器可以实现声波探测的功能,在环境监测、结构健康监测领域有着重要的应用价值。压电式声学传感器具有体积小、结构简单、无需外部供能即可产生电信号等优点,它能够高效地接收声波信号,对设备结构健康进行全方位检测。传统的压... 详细信息

声学传感器可以实现声波探测的功能,在环境监测、结构健康监测领域有着重要的应用价值。压电式声学传感器具有体积小、结构简单、无需外部供能即可产生电信号等优点,它能够高效地接收声波信号,对设备结构健康进行全方位检测。传统的压电式声学传感器,以压电陶瓷或单晶作为敏感元件,虽具有灵敏度高、使用温度范围宽等特点,但结构灵活性差,在复杂曲面环境下的安置能力有限。为实现器件轻量化、小型化、高灵活性,探索高性能的柔性压电材料和声学传感器件,具有重要意义。本文以P(VDF-TrFE)压电聚合物材料为研究对象,利用溶液法辅以后处理手段得到性能优良的压电薄膜。将COMSOL Multiphysics有限元仿真手段与实验相结合,设计了两类柔性声学传感器件。在实验中搭建测试平台,测试了其在声压传感和超声导波传感方面的基本性能。研究工作主要包括:(1)P(VDF-TrFE)压电聚合物压电、铁电性能的调控与表征利用热处理、机械拉伸、电极化等手段调控聚偏氟乙烯共聚物的铁电性能。在结晶度提升的同时,极性相的含量也随之增加。通过机械力取向得到压电性能优良的薄膜材料,压电常数得到大幅度提升,提升约54%。借助显微技术和光谱技术分析,得到P(VDF-TrFE)薄膜压电常数大幅度提升的原因与晶粒取向、极化取向和构象转变密切相关。(2)P(VDF-TrFE)压电聚合物薄膜声压传感器的实验研究聚焦于压电聚合物薄膜柔性大、易形变且具有较大压电电压常数的优势,将压电薄膜应用于压电效应和法布里-珀罗干涉协同作用的声压传感器上,在共振频率下探测到微弱声波信号,基于压电效应的检测灵敏度可达157.25 mV/Pa,远超参考传感器(B&K 4189,灵敏度约50 mV/Pa)。进一步通过将两路信号卷积的方法提高了信噪比,提高了传感器的抗干扰能力。研制器件为特定频率下的声波探测应用提供了新思路。(3)P(VDF-TrFE)压电聚合物薄膜超声导波无损检测实验研究自行搭建了超声测试平台并进行超声导波传感实验研究。首先测试传感器的接收信号强度依赖于PZT的工作频率,在谐振频率下传感器能够获得较高的灵敏度。在平板薄壁结构中,传感器对S0接收能力的较强,传感器接收到的原始信号幅值为34.5 mV,信噪比达到48 dB。而在空心圆柱壳中,由于导波同时具有轴向和径向传播特性,其接收信号幅值相对较小,仅为7.9 mV。将压电聚合物同时设计为驱动器和传感器,并设计图案化的叉指电极以实现对某一模态导波激励和接受的增强效果。通过小波变换和傅里叶变换对传感器采集的时域信号进行分析,分析得到主要接收信号中A0导波占主要成分,其信号衰减和频散较小,换能器的信噪比为35dB,结合超声导波的传播特性,实现了导波传播路径的分析,证明了压电聚合物材料作为超声导波换能器,在固体结构健康监测领域具有巨大的应用潜能。

关键词：压电聚合物铁电性能调控声压传感超声导波传感

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

用于水下声压探测的高灵敏度微环谐振器设计

用于水下声压探测的高灵敏度微环谐振器设计

作者：涂睿华中科技大学

学位级别：硕士

光学微环谐振器作为典型的光学传感器件,具有体积小,品质因数高,易于集成等特性,被广泛应用在声压传感,生物传感,温度传感等领域。本文从光学传输原理出发,使用优化后的有限元三维仿真模型设计了一款高Q值直通型环形谐振器和一款动态范... 详细信息

光学微环谐振器作为典型的光学传感器件,具有体积小,品质因数高,易于集成等特性,被广泛应用在声压传感,生物传感,温度传感等领域。本文从光学传输原理出发,使用优化后的有限元三维仿真模型设计了一款高Q值直通型环形谐振器和一款动态范围大、稳定性高的跑道型微环谐振器,并完成基于纳米压印工艺的器件制备。将测试得到的输出谱线与三维仿真结果进行对比,验证了仿真结果的准确性。最后以提高器件水下声压测量灵敏度为目的,设计了一款高声压灵敏度悬空层结构微环谐振器,实现了水下声压灵敏度近百倍的提升。本文主要任务如下:(1)运用有限元仿真方法对微环谐振器输出谱线进行仿真优化,并建立了精确度更高的三维仿真模型。分别对微环谐振器的半径、耦合间距等结构参数进行变量分析,计算出微环谐振器光学性能参数与结构参数的关系,并将仿真结果与理论进行对比分析;然后使用三维仿真模型设计了一款高Q值直通型环形谐振器和一款动态范围大、稳定性高的跑道型微环谐振器,并通过纳米压印工艺完成了器件的制备。有限元三维仿真得到微环谐振器的Q值为1.14×10,测试得到实际器件Q值为1.092×10,二者结果相吻合,验证了三维仿真模型的精确性。测试得到跑道型微环谐振器的半峰全宽为0.7 nm,自由频谱范围2.3 nm,满足动态范围大、高稳定性的设计要求。(2)从微环谐振器声压传感原理出发,使用有限元仿真软件的多物理场耦合模块进行了微环谐振器声压灵敏度的计算,并据此设计了一款基于深硅刻蚀工艺的高灵敏度悬空层薄膜结构微环谐振器。测试得到该结构微环谐振器在声压作用下波长偏移灵敏度为2.15 pm/k Pa,相较未刻蚀衬底结构微环谐振器有72倍的提升。

关键词：微环谐振器有限元仿真纳米压印声压传感深硅刻蚀

基于Fabry-Perot腔全光纤结构的振动传感器制作及应用研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于Fabry-Perot腔全光纤结构的振动传感器制作及应用研究

作者：魏常安徽大学

学位级别：硕士

近年来,随着光纤传感技术的快速发展,光纤振动传感器由于具有电磁兼容特性好、灵敏度高、前端无源、微型化、便于携带、易于嵌合、便于组成传感网络及远距离监测等诸多优点,而被广泛应用于航天科技、深海探测、医疗设备、化学化工、国... 详细信息

近年来,随着光纤传感技术的快速发展,光纤振动传感器由于具有电磁兼容特性好、灵敏度高、前端无源、微型化、便于携带、易于嵌合、便于组成传感网络及远距离监测等诸多优点,而被广泛应用于航天科技、深海探测、医疗设备、化学化工、国防安保等领域中。相信在未来发展中,光纤振动传感技术必将朝着集成化、多功能的方向发展。本论文从光纤音频及超声振动传感的机理出发,设计并制作了一种基于全光纤微型Fabry-Perot腔结构的振动传感器探头,并对这种全光纤结构的传感器音频响应特性进行了详细的实验研究。此外,我们还使用这种全光纤传感探头,对光纤中的超声传输特性做出来详细的分析和讨论。论文内容包括了六个章节,各个章节的详细内容如下所述:第一章主要介绍光纤振动传感器的研究背景及其意义,光纤振动传感器的传感机理及研究现状,最后进行本章小结,论述本文研制的全光纤法布里珀罗传感器的重要意义。第二章主要介绍全光纤微结构的光纤EFPI型振动传感器基本原理。对基于FP腔的光纤传感器的干涉原理进行了理论分析,并模拟了光纤FP腔结构中的光场分布,最后对这一光纤传感结构的音频、超声检测及传输特性进行了分析。第三章主要介绍全光纤微结构EFPI型振动传感器的制作和温度稳定性实验。本章首先介绍了我们这种全光纤结构FP腔传感器的制作过程,通过设计和优化后,我们最终制得了具有良好温度稳定性的全光纤传感探头,其腔长为208 um,消光比可达31dB。第四章主要介绍全光纤微结构EFPI型传感器的音频检测实验。我们对这种全光纤结构FP腔传感探头的音频响应特性进行了实验研究,其噪声限制下的最小可检测声压达38.9uPa/Hz1/2,最高声压响应灵敏度为520mV/Pa,此外我们还对该光纤传感器探头的音频响应的方向性选择特性进行分析和讨论。第五章主要介绍全光纤微结构EFPI型传感器的超声检测系统。我们采用制作的FP腔传感探头,对光纤中的超声传输和耦合特性进行研究,分析了光纤在熔接点数与涂覆层变化等条件下,超声在光纤中的传输特性的变化,这些结果对于这类光纤超声传感器在实际工程中的应用具有现实意义。第六章总结了本论文的研究主要内容。综述光纤振动传感器的特性,进一步总结问题、列举实验中发现的问题、查找并弥补实验的不足之处,并对该光纤振动传感器未来应用提出进一步应用展望。

关键词：纤维与导波光学振动传感器非本征型F-P传感器声压传感超声传输特性

基于纳米银膜的微振动光纤传感器及其应用的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于纳米银膜的微振动光纤传感器及其应用的研究

作者：时金辉安徽大学

学位级别：硕士

膜片式微振动光纤传感器的核心技术是高灵敏度传感膜片的制作及传感膜片与探测光的耦合方式。本文使用液相化学反应生成了一种纳米银膜,使用纳米银膜设计出一种高灵敏度的微振动传感器;使用相位载波(PGC)零差解调方法,构建了一种微振动... 详细信息

膜片式微振动光纤传感器的核心技术是高灵敏度传感膜片的制作及传感膜片与探测光的耦合方式。本文使用液相化学反应生成了一种纳米银膜,使用纳米银膜设计出一种高灵敏度的微振动传感器;使用相位载波(PGC)零差解调方法,构建了一种微振动光纤传感器系统。实验结果充分证明,此传感器系统结构简单,体积小,对声压、光压的具有理想的感应灵敏度及检测线性度：此传感器可应用于声音传感、微振动传感、光压传感、光功率测量等。银膜的声压响应灵敏度为160nm/Pa,其底噪最小可检测压力灵敏度为14.5μPa/Hz1/2;其感应光功率改变量的灵敏度为5.1nm/mW。第一章：首先,介绍了光纤传感器的研究状况及膜片式光纤传感器的发展历程。其次,提出本论文研究的目的和意义。第二章：分析干涉型光纤传感器传感原理,并详细介绍了马赫曾德干涉仪的传感原理及光纤干涉仪的解调方法—相位载波(PGC)零差法的载波原理及解调原理。这是整个论文工作的理论准备。第三章：首先,介绍了金属膜片的制作工艺：其次,详细介绍了纳米银膜传感探头的制作;最后介绍了传感探头的安装。第四章：对本论文提出并制造的基于纳米银膜的微振动光纤传感器系统,通过对声压及光压信号的测试,进行了对银膜压力感应特性的研究。设计了传感器银膜振动幅的标定实验;设计了银膜探头的声压响应实验,确定了银膜振动幅与声压强度的关系,并得到了银膜的声压响应灵敏度为160nm/Pa,高于目前已报道的研究成果两个数量级;设计了微振动光纤传感器的光压强度检测实验,其感应光功率改变量的灵敏度为5.1nm/mW;设计了微振动光纤传感器的双波长光波的光压强度检测实验。第五章：首先对本论文的内容进行了总结和回顾;其次,在吸取国内外相关的最新研究成果、本论文所取得的研究成果及发现的不足之处的基础上,对今后的研究工作做了展望以及实验改进的设想。

关键词：微振动光纤传感器纳米银膜声压传感光压传感相位载波零差法

光纤MEMS法布里—珀罗传感器解调方法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

光纤MEMS法布里—珀罗传感器解调方法研究

作者：叶晨哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

光纤MEMS法珀传感器，既具有光纤传感技术精度高，带宽大，抗电磁干扰能力强等优点，又具备了MEMS工艺体积小，易批量生产的优势，在工业，农业，军事等领域的应力、应变、温度、压力等关键参量的测量上都有着广泛的应用前景。本课题主... 详细信息

光纤MEMS法珀传感器，既具有光纤传感技术精度高，带宽大，抗电磁干扰能力强等优点，又具备了MEMS工艺体积小，易批量生产的优势，在工业，农业，军事等领域的应力、应变、温度、压力等关键参量的测量上都有着广泛的应用前景。本课题主要针对高灵敏度膜片式光纤法珀声压传感器的解调方法展开研究。本论文针对膜片式光纤法珀腔的结构，讨论了其与标准法珀腔光谱特性的不同。重点分析了空气腔传输损耗以及薄膜倾斜损耗对于反射条纹最大强度以及对比度的影响，并与实验测试的结果比对，符合良好。利用该分析结果优化了在制作法珀传感探头时对于初始腔长和端面反射率的选择。研究并分析了强度解调法对于微小腔长变化的灵敏度与测量的动态范围。本论文利用光纤光栅作为窄带滤光器，分别研究了自补偿式以及双波长式解调法。由于反射光中心波长在C波段的光纤光栅很容易获得，因此大大提高了系统的灵活性。完成了解调系统的光路设计，硬件电路设计及制作以及软件的调试。利用纳米位移平台模拟法珀腔腔长变化，单独对解调系统进行了测试，分析了补偿光路的引进对于传感器信噪比的提高。实验结果表明，本系统能够解调0-300nm范围内的腔长变化，电压灵敏度约为2mv/nm，同时具有很好的输出线性度。采用本强度解调系统对实验室自制的高灵敏度法珀声压传感器进行解调，并利用高精度传声器作为标准对系统进行性能分析。结果表明，本解调系统对于1kHz下的强度渐变的声音信号，输出具有良好的线性度，声压灵敏度为-23.89dB(0dB=1V/Pa)。经频响测试，对于100到2000Hz之间的声音信号能够较为稳定准确的解调。对时域信号进行功率谱分析结果表明，加载压强约90mPa@1kHz的声压信号，信噪比可达到43dB。

关键词：光纤MEMS法珀腔强度解调声压传感