[发明专利]一种多薄膜封装式波导耦合谐振腔结构的宽频带、高灵敏度声传感器

摘要

本发明涉及一种声传感器，具体是一种多薄膜封装式波导耦合谐振腔结构的声传感器，包括封闭腔体，放在封闭腔体正上方的多个薄膜，位于封闭腔体内部的直波导和环形谐振腔。多个薄膜用于隔离外界环境，传导声波，形成封闭腔体，使得声波引起封闭腔体内气体体积发生变化，从而引起气体密度的变化，进而引起腔内气体折射率的改变。而封闭腔体内的气体是作为波导耦合谐振腔结构的包层存在，波导耦合谐振腔结构在包层密度发生变化时，其谐振频率会发生飘移，以此来检测外部声波。该传感器由于使用波导耦合谐振腔结构，以声波致腔内全反射的气体介质折射率的变化为检测原理，其声探测频带宽、灵敏度高，适用于水下声信号的检测、工业环境中的过程控制和医疗诊断等领域。

主权项

1.一种多薄膜封装式波导耦合谐振腔结构的宽频带、高灵敏度声传感器，其特征在于：包括窄线宽可调谐激光器（1）、光隔离器（2）、电光调制器（3）、封闭腔体（5）、在封闭腔体正上方用于透声的多个封装薄膜（4）、位于封闭腔体内部的直波导（6）和环形谐振腔（8）耦合结构、用于光反射介质的封装在封闭腔体（5）内的气体（7）、光电探测器（9）、信号调制解调模块（10）、低通滤波器模块（11）和比例积分微分反馈控制模块（12），窄线宽可调谐激光器（1）、光隔离器（2）、电光调制器（3）依次连接，由电光调制器（3）输出的光波与直波导（6）甩出封闭腔体（5）的一端光纤相连，直波导（6）甩出封闭腔体（5）的另一端光纤输出光波与光电探测器（9）相连，实现光电转换，再由光电探测器（9）的输出与信号调制解调模块（10）、低通滤波器模块（11）、比例积分微分反馈控制模块（12）依次相连，比例积分微分反馈控制模块（12）与窄线宽可调谐激光器（1）调谐端相连，形成一闭合环路，信号调制解调模块（10）与电光调制器（3）相连，用以产生调制信号用于驱动电光调制器（3），实现对传输光波的调制，信号调制解调模块（10）输出声信号。