[发明专利]光声传感器、光声探测系统、方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种光声传感器，其特征在于，包括光纤，和设置于所述光纤一端的光纤端面的谐振腔；

所述光纤用于引导探测光和加热光入射至所述谐振腔；

所述谐振腔包括第一腔体、第二腔体、以及由所述第一腔体和所述第二腔体围成的空腔；所述第一腔体位于所述光纤端面与所述空腔之间，所述第二腔体位于所述空腔远离所述光纤端面一侧；

所述空腔填充了混合有光热材料的填充介质，当有所述加热光入射所述光热材料时，通过热胀冷缩作用改变空腔的腔长，实现对光声传感器的工作点的调谐；所述光热材料为将光能转化为热能的材料。

2.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，所述谐振腔的第一腔体采用具有光选择特性的材料制成；所述光选择特性的材料为，对所述探测光具有高反射特性和低透射特性的材料。

3.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，所述谐振腔的第二腔体采用具有光选择特性的材料制成；所述光选择特性的材料为，对所述探测光具有高反射特性的材料。

4.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，所述谐振腔的填充介质的杨氏模量与预设的杨氏模量阈值之间的差值，小于预设的差值阈值。

5.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，所述空腔的腔长为[20um，30um]。

6.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，所述光热材料为混合在所述填充介质中的物质；所述光热材料的纳米尺度根据所述加热光的波长确定。

7.一种光声探测系统，其特征在于，包括：控制部、至少一个波分复用部、探测光源部、加热光源部、信号采集部和至少一个如权利要求1-6任一项所述的光声传感器；

每个所述光声传感器通过对应的所述波分复用部，分别与所述探测光源部、所述加热光源部和所述信号采集部连接；

所述控制部与所述探测光源部、所述加热光源部和所述信号采集部分别连接；

所述探测光源部用于发射探测光，所述探测光经过每个所述波分复用部入射对应的所述光声传感器，所述信号采集部用于接收所述光声传感器反射的携带了探测结果的反射光；

所述加热光源部用于发射加热光，所述加热光经过每个所述波分复用部入射对应的所述光声传感器；

所述光声传感器用于探测光声信号。

8.根据权利要求7所述的光声探测系统，其特征在于，所述探测光源部包括至少一个用于发射所述探测光的第一激光器，每个所述第一激光器通过所述波分复用部连接一个所述光声传感器，每个所述第一激光器与所述控制部连接；

或者，所述探测光源部包括用于发射所述探测光的第一激光器和多路复用器，所述第一激光器与所述多路复用器连接，所述多路复用器通过所述波分复用部与每个所述光声传感器连接，所述第一激光器与所述控制部连接。

9.根据权利要求7所述的光声探测系统，其特征在于，所述加热光源部包括至少一个用于发射所述加热光的第二激光器，每个所述第二激光器通过所述波分复用部连接一个所述光声传感器，每个所述第二激光器与所述控制部连接；

或者，所述加热光源部包括用于发射所述加热光的第二激光器和至少一个光衰减器，所述第二激光器与所述至少一个光衰减器连接，每个所述光衰减器通过所述波分复用部连接一个所述光声传感器，所述第二激光器与所述控制部连接，每个所述光衰减器与所述控制部连接。

10.根据权利要求7所述的光声探测系统，其特征在于，所述信号采集部包括光电探测部和数据采集部；

所述光电探测部包括至少一个光电探测器，每个所述光电探测器通过所述波分复用部连接一个所述光声传感器；

或者，所述光电探测部包括光电探测阵列，所述光电探测阵列通过所述波分复用部与每个所述光声传感器连接；

所述数据采集部包括至少一个单通道数据采集卡，或至少一个多通道数据采集卡；所述数据采集部连接在所述光电探测部和所述控制部之间。