Geometry optimization of cantilever-based optical microphones

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作者
Shen Tian,Pengbo Chen,Mingqi Jiao,Kaijun Mu,Yang Gao,Yingying Qiao,Lei Li,Chongxin Shan
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:49 (8): 2101-2101 被引量:2
标识
DOI:10.1364/ol.519135
摘要

The introduction of cantilever-based fiber-optic microphones (FOMs) has proven to be effective in acoustic sensing. Further improvements in cantilevers face two key constraints: the challenge of achieving minimal sizes with sufficient reflective area and the trade-off between sensitivity and response bandwidth. Herein, we present a geometry optimization framework for a cantilever-based FOM that addresses this issue. Employing drumstick-shaped cantilevers housed within a Fabry–Perot (F–P) interferometric structure, we showcase a heightened sensitivity of 302.8 mV/Pa at 1 kHz and a minimum detectable acoustic pressure (MDP) of 2.35 µPa/Hz. Notably, these metrics outperform those of the original rectangular cantilever with identical dimensions. Furthermore, our proposed cantilever effectively mitigates the reduction in resonance frequencies, thereby improving the response bandwidth. This geometry optimization framework offers considerable design flexibility and scalability, making it especially suitable for high-performance acoustic sensing applications.
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