[发明专利]光声传感器

权利要求书

1.一种光声传感器，包括：

光调制器，配置为调制输入光束，并且产生被导引至样品区域的调制光；

声传感器的阵列，设置在所述样品区域的周围，所述声传感器阵列的每一个声传感器与所述样品区域实质上等距，其中每一个声传感器适用于响应于在所述样品区域中检测到的声能量来产生信号；以及

控制器，耦合至所述声传感器，并且配置为基于由所述声传感器产生的信号来检测在所述样品区域中存在的一种或多种气体。

2.根据权利要求1所述的光声传感器，其中所述声传感器的阵列在所述样品区域周围环形地设置。

3.根据权利要求1所述的光声传感器，其中所述控制器耦合至所述光调制器，并且适用于控制所述输入光束的调制。

4.根据权利要求1所述的光声传感器，其中所述光调制器包括色散元件，所述色散元件配置为将输入光束分离为波长分量，并且还配置为不均匀地调制所述波长分量。

5.根据权利要求1所述的光声传感器，其中所述光调制器包括光栅，所述光栅配置为将输入光束分离为波长分量，并且还配置为不均匀地调制所述波长分量。

6.根据权利要求1所述的光声传感器，其中所述光调制器包括MEMS反射镜阵列，所述MEMS反射镜阵列适用于调制输入光束。

7.根据权利要求1所述的光声传感器，其中所述光调制器包括：第一MEMS反射镜阵列，适用于调制所述输入光束的第一波长分量；以及第二MEMS反射镜阵列，适用于调制所述输入光束的相同波长分量。

8.根据权利要求1所述的光声传感器，其中所述光调制器包括一个或多个窄带光源以及MEMS反射镜阵列，所述MEMS反射镜阵列用于调制来自所述一个或多个窄带光源的窄带光，以产生被导引至所述样品区域的调制光。

9.根据权利要求1所述的光声传感器，其中所述光调制器包括调制窄带光源的阵列，所述已调制窄带光源产生被导引至所述样品区域的调制光。

10.一种检测样品中的一种或多种气体的方法，所述方法包括：

调制输入光束以产生调制光；

将调制光导引至包含所述样品的区域中；

从设置在所述区域周围并且与所述区域实质上等距的多个声传感器收集声信号；以及

评估所收集的声信号以检测在所述样品中存在的一种或多种气体，其中所述声信号由所述调制光与位于所述区域中的一种或多种气体的至少一部分的相互作用产生。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括对所述声信号数字化，其中在所述样品中检测到的所述一种或多种气体是通过评估数字化的声信号而检测到的。

12.根据权利要求10所述的方法，其中调制所述输入光束包括：

将所述输入光束分离为波长分量；以及

不均匀地调制所述波长分量的每一个以产生所述调制光。

13.根据权利要求10所述的方法，其中调制所述输入光束包括：根据正在被检测的所述一种或多种气体的波长吸收谱来调制所述输入光束。

14.根据权利要求10所述的方法，其中调制所述输入光束包括：使用第一确定性调制信号来调制所述输入光束的第一波长分量，并且使用第二确定性调制信号来调制所述输入光束的第二波长分量，其中所述第一确定性调制信号和所述第二确定性调制信号彼此不相关。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括：在调制之后且在调制光到达所述区域之前对所述调制光进行准直。

16.根据权利要求10所述的方法，其中将所述调制光的第一波长分量导引至所述区域中，并且不将所述调制光的第二波长分量导引至所述区域中。

17.根据权利要求10所述的方法，其中通过光声传感器执行调制、导引、收集和/或检测的一种或多种。

18.根据权利要求10所述的方法，其中从一个或多个窄带光源产生所述输入光束，并且利用MEMS反射镜阵列调制所述输入光束。

19.根据权利要求10所述的方法，其中通过调制窄带光源的阵列来产生所述调制光。