[实用新型]一种微型衍射光栅声压传感器

说明书

本实用新型公开了一种微型衍射光栅声压传感器，包括有光源、微型干涉光腔和光电探测器，微型干涉光腔包括衍射光栅和敏感膜片，衍射光栅用于接收光源发出的光并反射形成参考光，敏感膜片用于接收透过衍射光栅的光并反射，敏感膜片反射且穿过衍射光栅的光和参考光干涉形成干涉光信号，光电探测器用于接收干涉光信号。本实用新型将外界声压信号作用于衍射光栅和敏感膜片组成的动态干涉光路，声压对敏感膜片的位移转化为对干涉光路的相位调制，经光电探测器转换后可得出解调信号，具有结构简单，灵敏度高，体积小巧等优点。本实用新型采用集成化干涉光路结构设计，消除了传统复杂结构的干涉光路元器件多等的问题，大大提高了传感器的灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及声压传感器技术领域，具体是一种微型衍射光栅声压传感器。

背景技术

目前传统的声压传感器主要分为压电式、电容式和光学式三大类。前两类作为传统声压传感技术的代表，技术成熟并被广泛应用，但是存在灵敏度低、电路复杂等缺点。光学式声压传感器相对前两种而言具有成本低、抗电磁干扰、灵敏度高等优点。

光学式声压传感器根据光学调制原理主要有强度调制型和干涉调制型两大类。强度调制型是利用声音信号改变光的强度大小，具有结构简单、设计灵活等优点，灵敏度较干涉调制型低。干涉调制型有MZ干涉式，Michelson 干涉式和FP干涉式等结构，它利用声压信号改变光路的光程，使干涉条纹发生变化，具有灵敏度高，测量范围广等特点，但是也存在分立器件较多、结构复杂等缺点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种微型衍射光栅声压传感器，当外界声压信号作用于衍射光栅和敏感膜片组成的动态微型干涉光腔时，声压对敏感膜片的位移转化为对干涉光路的相位调制，具有结构简单，灵敏度高，体积小巧等优点。

本实用新型的技术方案为：

一种微型衍射光栅声压传感器，包括有光源、微型干涉光腔和光电探测器，所述的微型干涉光腔包括有衍射光栅和敏感膜片，衍射光栅用于接收光源发出的光并反射形成参考光，敏感膜片用于接收透过衍射光栅的光并反射，敏感膜片反射且穿过衍射光栅的光和参考光干涉形成干涉光信号，光电探测器用于接收干涉光信号。

所述的光源选用VCSEL激光器或He-Ne激光器。

所述的微型干涉光腔的衍射光栅和敏感膜片为硅微一次成型结构。

所述的光电探测器设置于干涉光路的±1级衍射级次处。

本实用新型的优点：

本实用新型将外界声压信号作用于衍射衍射光栅和敏感膜片组成的动态干涉光路，声压对敏感膜片的位移转化为对干涉光路的相位调制，经光电探测器转换后可得出解调信号，具有结构简单，灵敏度高，体积小巧等优点。本实用新型采用集成化干涉光路结构设计，消除了传统复杂结构的干涉光路元器件多等的问题，大大提高了传感器的灵敏度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

见图1，一种微型衍射光栅声压传感器，包括有光源1、微型干涉光腔和光电探测器4，微型干涉光腔包括有衍射光栅2和敏感膜片3，衍射光栅2用于接收光源1发出的光并反射形成参考光，敏感膜片3用于接收透过衍射光栅2的光并反射，敏感膜片3反射且穿过衍射光栅2的光和参考光干涉形成干涉光信号，光电探测器4用于接收干涉光信号。