[发明专利]一种基于奥米亚棕蝇听觉的仿生二元阵声定向采集单元和传感器

权利要求书

1.一种基于奥米亚棕蝇听觉的仿生二元阵声定向采集单元，其特征在于：所述的采集单元包括：声波采集单元(13)和底座(10)，所述声波采集单元(13)包括支撑结构(4)和声波采集结构；所述声波采集结构是由两个阵元膜片(1)和耦合膜片(2)组成的“H”形平板结构；所述平板形结构中所述两个阵元膜片(1)位于耦合膜片(2)同一侧部分为信号采集端，所述两个阵元膜片(1)位于耦合膜片(2)另一侧的部分为固定端，支撑结构(4)为中间带有矩形通孔的平板，所述声波采集结构嵌入所述矩形通孔内，且与支撑结构(4)位于同一平面内，所述声波采集单元(13)的固定端与该矩形通孔的内侧壁固定连接；底座(10)为底部带有两个通孔(9)的桶形结构，支撑结构(4)固定在该桶形结构的开口侧，底座(10)和支撑结构(4)围成的空间为信号采集腔。

2.根据权利要求1所述的一种基于奥米亚棕蝇听觉的仿生二元阵声定向采集单元，其特征在于：所述的声波采集单元(13)中的支撑结构(4)、阵元膜片(1)和耦合膜片(2)均使用304不锈钢材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种基于奥米亚棕蝇听觉的仿生二元阵声定向采集单元，其特征在于：所述声波采集单元(13)的厚度为5微米至30微米；所述两个阵元膜片(1)为形状相同的矩形平板，该矩形平板长边长度为3毫米至4毫米，短边长度为0.5毫米至1.5毫米，所述两个阵元膜片(1)中心间距为1至1.5毫米；所述耦合膜片(2)与所述阵元膜片长边接触的一边的边长A为1毫米至1.5毫米，所述耦合膜片(2)的中心点到支撑结构(4)内部矩形通孔的内侧壁的距离B为0.6毫米至2毫米，所述内侧壁为固定声波采集单元(13)的内侧壁。

4.根据权利要求1所述的一种基于奥米亚棕蝇听觉的仿生二元阵声定向采集单元，其特征在于：所述支撑结构(4)、阵元膜片(1)和耦合膜片(2)组成的一体结构，该结构采用激光打标机对板材切割制成。

5.采用权利要求1-4任意一项权利要求所述的采集单元的一种基于奥米亚棕蝇听觉的仿生二元阵声定向传感器，其特征在于：所述的传感器包括仿生二元阵声定向采集单元和光纤F-P测量系统；所述光纤F-P测量系统包括两根单模光纤(7)，所述两根单模光纤(7)分别穿过底座(10)底部的两个通孔延伸至信号采集腔内，所述两根单模光纤(7)位于信号采集腔内的光纤端面分别与所述声波采集结构中的信号采集端的两个阵元膜片(1)相对应构成F-P谐振腔。

6.根据权利要求5所述的一种基于奥米亚棕蝇听觉的仿生二元阵声定向传感器，其特征在于：所述的传感器还包括：多根玻璃毛细管(8)；每根单模光纤(7)与所嵌入通孔(9)的间隙内嵌入多根玻璃毛细管(8)，用于固定单模光纤(7)，避免其在通孔(9)晃动或移动，每根玻璃毛细管(8)与所嵌入的通孔(9)粘结固定。

7.根据权利要求5所述的一种基于奥米亚棕蝇听觉的仿生二元阵声定向传感器，其特征在于：所述的两片阵元膜片(1)分别正对一根单模光纤(7)，所述的单模光纤(7)端面与所述的阵元膜片(1)之间的距离为0.1毫米至1.0毫米，所述的单模光纤(7)中激光光束为单波长光束。

8.根据权利要求5所述的一种基于奥米亚棕蝇听觉的仿生二元阵声定向传感器，其特征在于：所述光纤F-P测量系统还包括两根单模光纤(7)，所述两根单模光纤(7)分别穿过底座(10)底部的两个通孔延伸至信号采集腔内，每个通孔内的两根单模光纤(7)与一个阵元膜片(1)正对，每个所述阵元膜片(1)正对的两根单模光纤(7)中激光光束波长相同，两根单模光纤(7)的端面到所述阵元膜片(1)距离为0.1毫米至1.0毫米之间，并且所述的两根单模光纤(7)的端面到所述阵元膜片(1)的距离不同。

9.根据权利要求7或8所述的一种基于奥米亚棕蝇听觉的仿生二元阵声定向传感器，其特征在于：所述的单模光纤(7)的端面与所述阵元膜片所述激光光束波长为1525纳米至1575纳米。