KR-939SB3 三参数组合探头 波导调制器光纤微振动传感器的关键技术指标

波导调制器光纤微振动传感器的关键技术指标直接决定其检测能力、适用场景及性能上限，这些指标需结合具体应用综合评估。以下是核心技术指标的详细说明：

1. 灵敏度（Sensitivity）

定义：传感器输出信号变化量与输入振动物理量（如振幅、加速度）的比值，反映对微小振动的检测能力。

核心参数：

可测振幅：多数场景下以 “纳米级（nm）” 或 “亚纳米级（<1nm）” 为单位，例如 “对 100Hz 振动的可测振幅≤0.1nm”。

加速度灵敏度：单位为 “V/g” 或 “dB re 1V/g”（g 为重力加速度，1g≈9.8m/s²），适用于动态振动场景。

影响因素：波导调制器的材料弹光 / 电光系数（系数越高，振动引起的光调制越强）、光源线宽（窄线宽利于相位解调精度）、解调系统噪声水平（如探测器暗电流、电路噪声）。

2. 频率响应范围（Frequency Response Range）

定义：传感器能准确检测的振动频率区间，通常以 “低频下限～高频上限” 表示。

典型范围：

低频段：可低至 0.1Hz（如地质慢振动监测）；

高频段：可达 MHz 级（如声学振动、高频机械振动）。

关键意义：需匹配目标振动的频率特征（如桥梁振动多为 0.1~10Hz，电机振动可能达 kHz 级），超出范围会导致信号失真或灵敏度骤降。

影响因素：波导结构的机械共振频率（避免在共振点附近使用，否则信号饱和）、调制器与振动源的耦合刚度（刚度不足会限制高频响应）、解调系统的带宽（如电路滤波上限）。

3. 动态范围（Dynamic Range, DR）

定义：传感器可检测的振动信号与可检测信号的比值（通常以分贝 dB 表示），反映对不同幅度振动的兼顾能力。

计算公式：DR = 20log（可测振幅 / 可测振幅）。

典型值：80~120dB，例如 “可测振幅 0.1nm，可测振幅 100μm” 时，DR≈120dB。

关键意义：动态范围不足会导致小信号被噪声掩盖，或大信号饱和（如剧烈振动时输出失真），需覆盖应用场景中可能的振动幅度跨度（如结构健康监测需同时检测微振动与强冲击）。

4. 线性度（Linearity）

定义：传感器输出信号与输入振动量之间的线性吻合程度，通常以 “非线性误差” 表示。

典型指标：非线性误差≤1%（满量程），高精度场景要求≤0.1%。

影响因素：波导调制器的材料非线性（如大应变下弹光系数变化）、解调算法的线性拟合精度（如相位解调中的非线性失真）。