[发明专利]一种基于光声效应和压电效应的高灵敏脉冲光探测器

说明书

本发明提供了一种基于光声效应和压电效应的高灵敏脉冲光探测器，光声材料部设置于压电薄膜内，光声材料部与压电薄膜两表面的距离不等，第一电极和第三电极分别设置在压电薄膜的两表面，第二电极置于压电薄膜的侧面。应用时，第二电极接地，通过探测第一电极或第三电极的电势，均可确定脉冲光的强度。本发明中，光声材料部设置于压电薄膜内部，光声材料部不受外界影响，探测器稳定性高；只需要在压电薄膜外连接电极即可，设备简单。此外，脉冲光的强度可以通过第一电极电势或第三电极电势确定，或通过第一电极与第三电极间的电势差确定，确定脉冲光强度的途径多，探测结果准确度高。

技术领域

本发明涉及脉冲光探测领域，具体涉及一种基于光声效应和压电效应的高灵敏脉冲光探测器。

背景技术

脉冲光是波长在500纳米-1200纳米范围内的多波长非相干光，是一种以脉冲的方式发射的强光。近年来，脉冲光在医疗、打标、切割、焊接等技术中的应用越来越广泛和深入。其中，光脉冲辐照能量的测量对脉冲光技术的应用至关重要。

基于光热效应的脉冲光探测器响应慢，基于光电效应的脉冲光探测器不能针对宽光谱脉冲光进行探测。光声效应为脉冲光探测提供了新途径。传统地，光声材料与压电材料单独设置，光声材料容易受到外界影响，增加了设备的复杂性和系统的不稳定性。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于光声效应和压电效应的高灵敏脉冲光探测器，该脉冲光探测器包括压电薄膜、光声材料部、第一电极、第二电极、第三电极，光声材料部置于压电薄膜内，光声材料部与压电薄膜两表面的距离不等，第一电极和第三电极分别置于压电薄膜的两表面，第一电极和第三电极分别与光声材料部相对，第二电极置于压电薄膜的侧面。

更进一步地，光声材料部为长方体，长方体的边平行于压电薄膜的表面。

更进一步地，光声材料部为球形。

更进一步地，光声材料部为束腰形，束腰形的轴线与压电薄膜的法线平行。

更进一步地，第三电极的材料为石墨烯。

更进一步地，光声材料部的材料为碳粉、石墨烯和聚合物的混合物。

更进一步地，压电薄膜的材料为石英晶体或聚偏氟乙烯材料。

更进一步地，在光声材料部的压电薄膜方向的两侧设有隔声部。

更进一步地，隔声部与光声材料部连接。

更进一步地，隔声部为空气缝隙。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于光声效应和压电效应的高灵敏脉冲光探测器，光声材料部设置于压电薄膜内，光声材料部与压电薄膜两表面的距离不等，第一电极和第三电极分别设置在压电薄膜的两表面，第一电极和第三电极分别与光声材料部相对，第二电极置于压电薄膜的侧面。应用时，第二电极接地，通过探测第一电极或第三电极的电势，均可确定脉冲光的强度。本发明中，光声材料部设置于压电薄膜内部，光声材料部不受外界影响，探测器稳定性高；只需要在压电薄膜外连接电极即可，所以本发明具有设备简单的优点。此外，脉冲光的强度可以通过第一电极电势或第三电极电势确定，或通过第一电极与第三电极间的电势差确定，确定脉冲光强度的途径多，系统探测结果准确度高。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是基于光声效应和压电效应的高灵敏脉冲光探测器的示意图。

图2是又一种基于光声效应和压电效应的高灵敏脉冲光探测器的示意图。

图3是再一种基于光声效应和压电效应的高灵敏脉冲光探测器的示意图。

图4是再一种基于光声效应和压电效应的高灵敏脉冲光探测器的示意图。