[发明专利]用于检测声波的光学装置

权利要求书

1.一种用于检测声波(5)的装置(1)，包括：

-承载波导(20)的膜(2)，所述膜被配置为以声波的频率(f_a)振动；

-所述波导包括第一反射器(24₁)和第二反射器(24₂)，每个反射器反射反射光谱带(Δλ₂₀)中的光，所述波导被配置为与所述膜一起振动；

-所述第一反射器和第二反射器彼此间隔开，以便形成光学谐振腔(26)，所述光学谐振腔在反射光谱带(Δλ₂₀)中限定谐振波长(λ_r)；

-使得所述波导：

·传输所述谐振波长(λ_r)的光；

·反射反射光谱带中除了谐振波长(Δλ₂₀)的光；

所述装置还包括：

-激光光源(10)，其被配置为以发射波长(λ₁₂)将光波(12)发射到波导(20)中；

-光电检测器(16)，其被布置成检测由波导以谐振波长(λ_r)透射的光波(14)；

-伺服电路(41)，其连接到光源(10)和光电检测器(16)，并且被配置为在不同时间将发射波的波长(λ₁₂)伺服控制到所述光学谐振腔(26)的谐振波长(λ_r)；

-处理单元(42)，其连接到伺服电路，并且被配置为：

·确定在膜振动的作用下发射波长(λ₁₂)的周期性时间相关变化，所述发射波长的周期性时间相关变化对应于谐振波长的周期性变化；

·基于所述发射波长的周期性时间相关变化来估计声波的幅度；

所述装置的特征在于：

-所述波导(20)直接形成在膜(2)上；

-在振动的作用下，所述膜呈现出至少一个振动波腹，振动幅度在每个振动波腹处最大；

-所述波导(20)与至少一个振动波腹平齐。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，每个反射器(24₁，24₂)是布拉格镜，所述布拉格镜通过沿所述波导折射率(n₁，n₂)的周期性调制而形成。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述伺服电路(41)包括伺服回路，所述伺服回路连接到所述光源(10)，并且被配置为将由所述光源发射的光波的发射波长(λ₁₂)伺服控制到所述光学谐振腔的谐振波长(λ_r)。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述伺服电路(41)实现边缘顶部锁定伺服技术。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述激光光源发射发射光谱带(Δλ₁₂)中宽度小于10pm的光波。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中：

-所述第一反射器(24₁)是第一布拉格镜；

-所述第二反射器(24₂)是第二布拉格镜；

-所述第一布拉格镜和第二布拉格镜形成包括缺陷(25)的相同的布拉格镜，所述第一布拉格镜和所述第二布拉格镜分别对应于布拉格镜的位于缺陷任一侧的部分。