1991年K. A. Murphy等首次报道了可检测动态应力变化的EFPI传感器，受限于当时的技术水平，该传感器并不能应用于高频声波信号检测中。在随后几年中，P. C. Bear和T. N. Mills等多次报道了可用于检测超声波信号的EFPI传感器，该传感器的声光换能元件为聚合物膜片。

20世纪90年代末，P. C. Bread等利用聚乙二醇（Polyethylene Glycol, PEG）的弹性效应将其制作成声光换能元件，并使用此换能元件完成了EFPI传感器的设计制作，该传感器具有25MHz的检测带宽，且检测灵敏度为25mV/MPa，最小可测声压为20kPa；此研究团队还利用聚偏二氟乙烯膜（Polyvinylidene Fluoride, PVDF）作为声光换能元件完成了EFPI传感器的制备，但灵敏度较低。

21世纪初，Wang Anbo等利用石英作为声光换能元件，设计制作了厚度为125μm、直径为2.5mm的石英膜片，并利用其制作了腔长为15.6μm的EFPI传感器，灵敏度为3.5nm/kPa，分辨率为10Pa。Deng Jingdong等设计并制作了腔长为0.66μm的EFPI传感器，该传感器的声光换能元件是厚度为20μm、有效直径为955μm的石英膜片，并利用其局放产生的超声信号，得到局放超声信号输出幅值与局放声源距离的关系；随后该团队利用六氟化硫（Sulfur Hexafluoride, SF6）气体作为法-珀腔填充介质制备EFPI传感器，并应用于变压器局放检测中，实验结果表明该传感器耐压等级到达10kV/mm，且针对不同压强下封装传感器的性能进行了对比测试。

2006年，Wang Xiaodong等利用微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System, MEMS）技术设计制作了厚度为25μm、边长为2mm的硅膜片作为声光换能元件，EFPI传感器的腔长为90μm，利用多周期解调的方法，每个干涉条纹可对应552Pa的声压，该传感器最小可测声压为2.8Pa；随后该团队在油箱内安装多支EFPI传感器，展开局放定位研究，实验结果表明经计算后定位位置与实际放电位置接近。

2010年~2012年，O. Akkaya等多次报道使用光子晶体膜片作为EFPI光纤声波传感器的声光换能元件，并按照该制作方式成功制作10支具有相同灵敏度的EFPI光纤声波传感器，解决了由于制作工艺水平而导致的传感器参数性能不同的问题，但该研究团队提出的制作方法十分复杂，且对工艺水平要求极高。

2013年，Ma Jun等设计制作了具有1100nm/kPa灵敏度的EFPI传感器，该传感器的声光换能元件为100nm厚多层石墨烯膜片，其频响带宽为0.2~22kHz，虽然此传感器具有极高的检测灵敏度，但其响应范围较低，不适合应用于局放超声信号检测中。

S. Poeggel等将光纤光栅（Fiber Bragg Grating, FBG）与EFPI传感器相结合，其中栅区与法-珀腔相邻，通过FBG中心波长的变化实时测定传感器敏感区域的温度，实现对传感器的温度补偿，虽然该FBG-EFPI传感器无法实现对高频声信号的测量，但这种温度补偿方式对实际应用于动态温度变化区域内检测局放超声信号的EFPI传感器具有一定的积极意义。

2017年，Zhang Weichao等利用EFPI传感器对局放超声信号的传播特性进行研究，发现处于液体域的固体介质周围出现了局放超声信号增强现象；随后通过对圆形膜片与方形膜片声敏感特性进行计算分析，通过优化膜片结构尺寸提高EFPI传感器检测灵敏度。

2018年，Wang Peng等将4支EFPI传感器组成阵列应用于变压器油中检测局放超声信号，并采用双边相关变换（Two-sided Correlation Transformation, TCT）算法对传感器列阵单元位置误差进行校正，提高了传感器测量精度。

2020年，Li Haoyong等利用MEMS技术成功地制备出具有十字支撑梁结构的硅膜片EFPI传感器，该膜片厚度为5μm，谐振频率下的检测灵敏度为-10dB re. 1V/Pa；随后该学者又利用菲涅尔区相位修正聚焦结构（Fresnel Zone phase correcting Plate, FZP）对传感器检测灵敏度进行优化，将传感器谐振频率下的检测灵敏度由-19.8 dB re. 1 V/Pa提高至-12.4 dB re. 1 V/Pa。

国内对于应用EFPI传感器检测局放超声信号的研究起步较晚。

2008年，哈尔滨理工大学赵洪带领的研究团队采用MEMS加工技术制作EFPI传感器，该传感器膜片内表面进行了镀金处理，使传感器检测灵敏度得到提高，并在变压器油中成功地检测到了局放超声信号；该研究团队分别制作由厚度为60μm、直径为4mm的硅膜片和厚度为200μm、直径为2.5mm的石英膜片组成的EFPI传感器，并利用针-板放电模型及PZT声发射传感器对所获得的EFPI传感器进行灵敏度对比研究，实验结果表面利用MEMS加工技术制作的EFPI传感器最小可测放电量为150pC。

2009年，该团队针对EFPI传感器中心工作点随环境温度及液体静态压力变化而改变的问题，设计了具有分布式光源自动追踪功能的驱动电路；在2015年，该研究团队针对EFPI传感器膜片结构尺寸与检测灵敏度的关系进行了细致分析，完善了传感器的结构设计系统，并利用波长可调分布式反馈（Distributed Feedback Laser, DFB）激光器作为光源的正交强度解调系统，将DFB激光器中心波长稳定在静态工作点Q附近，随后该团队提出了用于电缆终端及油浸式变压器内部局放超声信号检测的EFPI传感器布置方案。

2016年，国网电力科学研究院、国网内蒙古电力与该研究团队共同对EFPI传感器的幅频特性以及传感器腔长与灵敏度的关系进行了大量研究；2017年，该团队针对应用于变压器油中EFPI传感器因黏滞阻尼和附加质量而导致其一阶固有谐振频率及灵敏度变化的问题，进行了细致研究；2019年，该研究团队利用EFPI传感器对液-固复合界面超声信号的传播特点开展相关研究，初步获得了经液-固复合介质传播后超声信号的强弱变化规律；2020年，该研究团队采用固体介质声耦合及液-固-液油腔声耦合的形式，设计并制备了可应用于变压器油箱壁外侧检测局放超声信号的EFPI传感器，为已经投产运行的大型油浸式电力变压器局放超声信号检测方法提供了新的选择。

2014年，华北电力大学王伟等设计并制作了具有60nm/kPa灵敏度的EFPI传感器，该传感器响应频率为101.5kHz，利用同一放电模型进行多次放电获得传感器检测角度与检测灵敏度的关系；该研究团队将放电模型及EFPI光纤声波传感器安装在长宽高为4.5m×2m×2.5m的油浸式变压器中，成功利用该传感器检测到局放超声信号。

2017年，昆明理工大学黄俊等设计并制备EFPI光纤声波传感器，并在变压器油中进行声衰减特性研究，并获得该传感器的损耗特性为25.8mV/cm。2018年，司文荣等基于支撑梁臂结构的特点，设计并制备了具有较高灵敏度的EFPI传感器；随后该研究团队对基于MEMS加工技术制作的EFPI光纤声波传感器膜片一阶固有谐振频率及灵敏度受残余应力影响的问题进行了分析研究，并基于上述研究工作完成对传感器方向响应特性的测试。

本文编自2022年第5期《电工技术学报》，论文标题为“非本征光纤法-珀传感器局部放电检测研究进展”，作者为陈起超、张伟超 等。本文第一作者为陈起超，1988年生,博士研究生,研究方向为高压电力设备绝缘检测。通讯作者为张伟超，1984年生,博士,副教授,研究方向为光纤传感及高压绝缘检测。本课题得到了国家自然科学基金青年基金、黑龙江省普通高校基本科研业务费专项资金和国网浙江省电力有限公司科技项目的资助。