PREFACE
前言

MEMS法珀腔光學聲傳感器是新型的無振膜聲傳感器，具有高靈敏度、寬頻帶、大動態范圍和高信噪比的聲探測性能，其基本原理是通過光束檢測，由聲波擾動引起的空氣折射率變化來實現聲探測。相對于基于可移動部件（聲敏感薄膜或光纖）的光學聲傳感器，MEMS法珀腔光學聲傳感器全剛性的聲敏感結構，使其可以消除因機械特性（機械敏感性干擾、固有的有限頻率帶寬、非線性）引起的傳感器失真。采用光膠工藝或直接鍵合工藝制備MEMS法珀諧振腔，在實現微型化的同時還能滿足光學聲傳感器在超寬頻帶內實現平坦的頻率響應和較高的聲探測靈敏度，這為集成化、批量化的超寬頻帶、高靈敏聲傳感器件的發展奠定了基礎。MEMS法珀腔光學聲傳感器是近年發展起來的新型聲傳感器，其性能可滿足從軍用到民用的多種應用領域的需求，是新一代工業及信息技術發展的核心聲傳感器件。

隨著我國信息化水平和工業生產能力的不斷提升，MEMS法珀腔光學聲傳感器也得到了快速發展。著者一直從事MEMS法珀腔光學聲傳感器等新型聲傳感的研究，取得了數十項技術創新和發明專利，相關研究成果獲得了2022年度山西省技術發明二等獎。著者在理論和技術研究的基礎上將這些成果匯集成冊，著成本書，旨在為促進MEMS法珀腔光學聲傳感技術的進一步發展略盡綿薄之力。

本書系統地論述了MEMS法珀腔光學聲傳感器的傳感機理、法珀腔聲敏感結構的優化設計及制備、調相譜檢測的聲信號解調技術等，還對MEMS法珀腔光學聲傳感器進行了測試與分析。全書共7章：第1章為概述；第2章闡述了MEMS法珀腔光學聲傳感機理；第3章介紹了MEMS法珀腔聲傳感結構設計方法；第4章和第5章分別闡述了基于光膠工藝和直接鍵合工藝的法珀腔制備方法；第6章討論了光纖聲傳感聲信號解調方法；第7章對法珀腔聲傳感性能進行了測試，并驗證了其實際工程應用價值。本書內容新穎，系統性較強，將法珀諧振腔的新型MEMS加工工藝應用到光學聲傳感器中，不僅拓寬了其應用領域，也有利于促進多學科之間的交叉融合發展。

本書注重理論與實踐相結合，論述翔實，深入淺出，并且結合了著者的科研工作，大部分研究成果已發表在OpticsExpress，OpticsandLaserTechnology，IEEESensorsJournal，AppliedOptics等期刊上，并被多次引用。

本書是在中北大學薛晨陽教授的關懷與指導下完成的。在項目研究過程中，著者得到張文棟教授、劉俊教授、熊繼軍教授、任勇峰教授、張國軍教授、張斌珍教授、丑修建教授、唐軍教授、閆樹斌教授、焦新泉教授的大力支持。在進行相關試驗研究時，著者得到了中國航天科工集團第六研究院601所程博高級工程師、張成飛博士的大力支持。研究生陳晨、趙馨瑜、花曉強、韓源、李宗灝等在資料搜集、整理及校對等方面做了大量工作。對以上人員，著者在此深表謝意。

本書的相關研究得到國家自然科學基金重點項目（62131018）、山西省優秀青年基金（202103021222012）、裝備發展部等相關項目的支持，著者在此表示衷心的感謝。同時，對本書所引用的論文、圖表和書籍的作者致以謝意。

由于著者水平有限，書中缺漏之處，懇請讀者不吝指正。

著者

2023年1月