[发明专利]一种双迈克尔逊干涉式测声传感器

说明书

本发明公开了一种双迈克尔逊干涉式测声传感器，包括探头、防尘罩、底板、棱镜、反射镜、基板、C‑Lens光纤准直透镜、光缆和振膜；探头采用实心回转体结构，探头一端设有用于套装防尘罩的凸缘，凸缘上设有用于安装振膜的同轴通孔；探头另一端设有十字形台阶凹槽，十字形台阶凹槽底端粘接用于的反射并分光的棱镜，十字形台阶凹槽侧壁粘接反射镜，十字形台阶凹槽台阶处固定连接基板，基板上穿设有C‑Lens光纤准直透镜，底板与光缆固定连接后共同安装在探头另一端。本发明通过探头、防尘罩、底板、棱镜、反射镜、基板、C‑Lens光纤准直透镜、光缆和振膜的配合，实现了复杂环境中，精确检测微弱声信号，弥补了传统声传感器抗电磁环境能力较弱且检测灵敏度较低的缺陷。

技术领域

本发明涉及一种双迈克尔逊干涉式测声传感器，属于光声光谱检测分析技术领域。

背景技术

近年来，迈克尔逊干涉技术多用于检测由声信号引起膜片振动所产生的周期性位移，通过建立周期性干涉光强信号和膜片位移信号的关系，测量原始声信号。随着科学技术的不断发展，在工业、矿井、环境、交通等领域，声传感器已得到了广泛的应用，而在航空航天发动机检测、深空探测、载人航天及生物医药领域等特殊环境条件的应用也得到了越来越多的关注，特殊环境下的声测量需求日益增多。

基于声测量的光声检测技术也日益发展，光声测量技术可应用在光谱检测、气体检测、成分分析等诸多领域。

另外，在航空航天发动机检测、深空探测等具有特殊环境要求的领域，要求各类传感器具有较强的抗电磁干扰能力，以及更强的环境适应能力，以适应复杂电磁环境、高低温、高低压等要求。

目前，传统的声传感器大多采用驻极体声传感器和压电式声传感器，主要存在如下问题：

第一、抗电磁环境能力较弱；由于上述两类传感器输出均为电信号输出，易受到复杂电磁环境的影响，最终导致电磁兼容性较差。

第二、检测灵敏度较低；由于压电材料以及驻极体的温度效应引起的灵敏度偏移，导致无法针对微弱的声信号进行检测。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种双迈克尔逊干涉式测声传感器，通过探头、防尘罩、底板、棱镜、反射镜、基板、C-Lens光纤准直透镜、光缆和振膜的配合，实现了在复杂环境中，精确检测微弱声信号，弥补了传统声传感器抗电磁环境能力较弱且检测灵敏度较低的缺陷。

本发明的技术解决方案是：

一种双迈克尔逊干涉式测声传感器，包括探头、防尘罩、底板、棱镜、反射镜、基板、C-Lens光纤准直透镜、光缆和振膜；探头采用实心回转体结构，探头一端设有用于套装防尘罩的凸缘，凸缘上设有用于安装振膜的同轴通孔；探头另一端设有十字形台阶凹槽，十字形台阶凹槽底端粘接用于的反射并分光的棱镜，十字形台阶凹槽侧壁粘接反射镜，十字形台阶凹槽台阶处固定连接基板，基板上穿设有若干个C-Lens光纤准直透镜，底板与光缆固定连接后共同安装在探头另一端。

在上述的一种双迈克尔逊干涉式测声传感器中，所述探头内腔镀覆消光材料。

在上述的一种双迈克尔逊干涉式测声传感器中，所述防尘罩采用中空半球状壳体结构，防尘罩外表面设有用于传声的圆孔。

在上述的一种双迈克尔逊干涉式测声传感器中，所述底板采用空心圆板结构，底板边缘设有若干个用于配装所述测声传感器的支耳。

在上述的一种双迈克尔逊干涉式测声传感器中，所述棱镜内部按照双迈克尔逊干涉仪光路设有反射膜界面和半透半反膜界面。

在上述的一种双迈克尔逊干涉式测声传感器中，所述反射镜的材料采用K9玻璃，反射镜单面镀银，反射镜的反射率不低于99％。

在上述的一种双迈克尔逊干涉式测声传感器中，所述基板采用实心十字板状结构，基板上设有用于螺接探头的螺孔，基板的材料采用铝合金。