Araştırma Makalesi

THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS

Cilt: 28 Sayı: 1 30 Nisan 2023
PDF İndir
EN TR

THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS

Öz

In this study, the effects of mesa dimensions on sensor response in diaphragm-based FabryPerot fiber optic sensors (FOSs) were investigated in detail. Mesa diaphragms, also called centerembossed diaphragms, have been discussed sufficiently in the literature, but the effect of mesa thickness on sensor performance has not been discussed in detail. Moreover, there is no precise analytical solution for such diaphragms. For this reason, diaphragms with different thicknesses and radii were selected, and the deflection and frequency responses of the diaphragm according to the applied acoustic pressure were analyzed using the ANSYS software, depending on whether the mesa is thinner or thicker than the diaphragm. If the thickness of the mesa is smaller than the thickness of the diaphragm, the center deflection changes drastically. However, if the thickness of the mesa is two times greater than the thickness of the diaphragm, there is no significant change in the deflection results. Similarly, if the mesa thickness is thinner than the diaphragm, the sensor’s frequency response changes drastically with increasing mesa radius. In cases where the mesa thickness is larger than the diaphragm thickness, the frequency response changes less. According to the results, mesa dimensions should be considered when designing a mesa diaphragm-based Fabry-Perot FOS.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Alwis, L. S., Bremer, K., & Roth, B. (2021). Fiber optic sensors embedded in textilereinforced concrete for smart structural health monitoring: A review. Sensors, 21(15), 4948. doi:10.3390/s21154948.
  2. 2. Betta, G., Pietrosanto, A., & Scaglione, A. (2001). An enhanced fiber-optic temperature sensor system for power transformer monitoring. IEEE Transactions on instrumentation and measurement, 50(5), 1138-1143. doi:10.1109/19.963173.
  3. 3. Cheng, L., Qianwen, L., Tingting, G., Jun, X., Shangchun, F., & Wei, J. (2015, November). An ultra-high sensitivity Fabry-Perot acoustic pressure sensor using a multilayer suspended graphene diaphragm. In 2015 IEEE SENSORS (pp. 1-4). IEEE. doi:10.1109/ICSENS.2015.7370318.
  4. 4. Chin, K. K., Sun, Y., Feng, G., Georgiou, G. E., Guo, K., Niver, E., ... & Noe, K. (2007). Fabry-Perot diaphragm fiber-optic sensor. Applied optics, 46(31), 7614-7619. doi:10.1364/AO.46.007614.
  5. 5. Cranch, G. A., Nash, P. J., & Kirkendall, C. K. (2003). Large-scale remotely interrogated arrays of fiber-optic interferometric sensors for underwater acoustic applications. IEEE Sensors Journal, 3(1), 19-30. doi:10.1109/JSEN.2003.810102.
  6. 6. Deng, J., Xiao, H., Huo, W., Luo, M., May, R., Wang, A., & Liu, Y. (2001). Optical fiber sensor-based detection of partial discharges in power transformers. Optics & Laser Technology, 33(5), 305-311. doi:10.1016/S0030-3992(01)00022-6.
  7. 7. El-Sherif, M. A., Yuan, J., & MacDiarmid, A. (2000). Fiber optic sensors and smart fabrics. Journal of intelligent material systems and structures, 11(5), 407-414. doi:10.1106/MKNKE482- GWUG-0HE7.
  8. 8. Fernández, R., Amorebieta, J., García, I., Aldabaldetreku, G., Zubia, J., & Durana, G. (2021). Review of a custom-designed optical sensing system for aero-engine applications. International Journal of Turbomachinery, Propulsion and Power, 6(1), 3. doi:10.3390/ijtpp6010003.

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Elektrik Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Nisan 2023

Gönderilme Tarihi

29 Haziran 2022

Kabul Tarihi

13 Şubat 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 28 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Durmaz, A., Hayber, Ş. E., & Aydemir, U. (2023). THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 28(1), 177-192. https://doi.org/10.17482/uumfd.1137907
AMA
1.Durmaz A, Hayber ŞE, Aydemir U. THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS. UUJFE. 2023;28(1):177-192. doi:10.17482/uumfd.1137907
Chicago
Durmaz, Ahmet, Şekip Esat Hayber, ve Umut Aydemir. 2023. “THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28 (1): 177-92. https://doi.org/10.17482/uumfd.1137907.
EndNote
Durmaz A, Hayber ŞE, Aydemir U (01 Nisan 2023) THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28 1 177–192.
IEEE
[1]A. Durmaz, Ş. E. Hayber, ve U. Aydemir, “THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS”, UUJFE, c. 28, sy 1, ss. 177–192, Nis. 2023, doi: 10.17482/uumfd.1137907.
ISNAD
Durmaz, Ahmet - Hayber, Şekip Esat - Aydemir, Umut. “THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28/1 (01 Nisan 2023): 177-192. https://doi.org/10.17482/uumfd.1137907.
JAMA
1.Durmaz A, Hayber ŞE, Aydemir U. THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS. UUJFE. 2023;28:177–192.
MLA
Durmaz, Ahmet, vd. “THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 28, sy 1, Nisan 2023, ss. 177-92, doi:10.17482/uumfd.1137907.
Vancouver
1.Ahmet Durmaz, Şekip Esat Hayber, Umut Aydemir. THE EFFECT OF MESA DIMENSIONS ON MEMS DIAPHRAGMS FOR FABRY-PEROT INTERFEROMETER-BASED FIBER OPTIC SENSORS. UUJFE. 01 Nisan 2023;28(1):177-92. doi:10.17482/uumfd.1137907

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr