[发明专利]基于逆反射的高容错光纤麦克风

说明书

本发明实施例提供一种基于逆反射的高容错光纤麦克风，包括：激光器、光环形器、光电探测器、传感探头主体外壳、光纤准直器、逆反射材料薄片、振动膜片、防风防光透音屏。多种结构以合理的形式组成基于逆反射的高容错光纤麦克风，其中逆反射材料薄片可以保证在较大角度范围内使得入射到薄片上的光线从靠近入射光线的反方向向光源返回，大幅提高光的接收效率，容许传感探头部分结构发生位置偏移，增强传感探头的结构容错能力。本发明结构简单，制作成本低，抗干扰能力强，结构容错能力好，探测频率范围广。

技术领域

本发明涉及光纤传感领域，具有而言，涉及一种基于逆反射的高容错光纤麦克风。

背景技术

光纤麦克风是利用光纤的传光特性以及声音对光纤中光信号的调制效应，探测声音信号的传感器。光纤麦克风具有灵敏度高、线性范围广、频率响应特性好的优势，特别是光纤麦克风是无源装置，适用于易燃易爆场所，而且光纤麦克风抗电磁干扰，尤其是应用于国防安全监听领域具有独特的优势。反射式强度调制型光纤麦克风具有结构简单、探测灵敏度高的特点，是国内外研究的一个热点。

但是，传统的反射式调制型光纤麦克风由于采用普通光纤传输和接收光，导致接收到的调制光信号非常微弱，难以探测；此外，其由镜反射镜片反射光，在传感探头结构出现微小偏移时，无法保证光束能原路返回传感光纤，导致无法接收到光信号。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种可实现高容错结构的光纤麦克风，提升传感探头对调制光信号的接收能力。

本发明的实施例：

基于逆反射的高容错光纤麦克风，其包括：所述的激光器发出激光，所述光环形器将激光传导致光纤准直器，将反射光传导致光电探测器，所述的光电探测器将光信号转换为电信号，所述的光纤准直器金属外壳嵌入传感探头主体外壳中，并将激光发射致逆反射材料薄片上，所述的逆反射材料薄片将光束以入射光束反方向原路返回光纤准直器，所述的主体外壳为六面体钢材料腔壁，所述传感探头主体外壳上设置有防风防光透音屏，所述的防风防光透音屏为黑色海绵块，所述的逆反射材料薄片紧贴振动膜片上，所述振动膜片固定在防风防光透音屏处。

在本发明较佳的实施例中，所述激光器为半导体激光器，发出的光源为波长1550nm，功率为6mw的连续光。

在本发明较佳的实施例中，所述光电探测器输出转换增益为10⁴ v/w。

在本发明较佳的实施例中，所述振动膜片为圆弧状的塑料pet材料，外圆直径为1cm，厚度为0.05mm。

在本发明较佳的实施例中，所述光纤准直器为折射率渐变型，光纤准直器直径为2.78mm。

在本发明较佳的实施例中，所述光纤准直器端面应该与逆反射材料薄片平面平行。

在本发明较佳的实施例中，所述逆反射材料薄片为徕卡全站仪反射片，形状为直径是2.78mm的薄片。

在本发明较佳的实施例中，所述光纤准直器端面与逆反射材料平面的垂直距离为5.8mm。

在本发明较佳的实施例中，所述防风防光透音屏为直径1.2cm的圆形黑色海绵块，厚度为4mm。

与现有的光纤麦克风相比，本发明具有如下优势：

1. 采用光纤准直器替代光纤发送和接收光源，光纤准直器把束腰小（发散角大）的光束转变为束腰大（发散角小）的光束，提高光的聚焦能力，减少光的发散损耗，在相同光源功率条件下，本发明收集光能力更好。

2.采用逆反射材料薄片反射光，当光纤准直端面与逆反射材料薄片平面因为外界物理干扰出现角度偏差时，可以保证偏差角在10度内使得反射光线从靠近入射光线的反方向向光源返回，提高光纤准直器的接收效率。