[发明专利]一种光学微腔型声波探测器

说明书

本发明提供了一种光学微腔型声波探测器，该声波探测器包括感声层、隔离层、贵金属层、缝隙、光源、光接收器，隔离层置于感声层上，贵金属层置于隔离层上，缝隙周期性地置于贵金属层中；应用时，感声层接收待测声波，光源发出连续谱光、照射贵金属层，光接收器接收从贵金属层反射的光，声波改变缝隙的形貌，从而改变具有缝隙的贵金属层的反射特性，通过贵金属层的反射光谱确定待测声波。本发明中，探测器是基于光学原理的，方便置于水中。另外，因为具有缝隙的贵金属层的反射特性对缝隙的形貌非常敏感，所以本发明具有声波探测灵敏度高的优点。

技术领域

本发明涉及声波探测领域，具体涉及一种光学微腔型声波探测器。

背景技术

超声波是指频率高于2万赫兹的声波。超声波的方向性好，穿透能量强，容易获得较集中的声能，在水中传播距离远。穿透技术采用石英晶体换能器在水中发射、接收频率较低的超声波。

在水中，器件与水接触，如果将声信号转化为电信号，对器件要求防水、防电。探索基于其他原理的声波有利于拓展声波探测器的应用范围和提高声波探测的灵敏度。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种光学微腔型声波探测器，该声波探测器包括感声层、隔离层、贵金属层、缝隙、光源、光接收器，隔离层置于感声层上，贵金属层置于隔离层上，缝隙周期性地置于贵金属层中；应用时，感声层接收待测声波，光源发出连续谱光、照射贵金属层，光接收器接收从贵金属层反射的光，通过贵金属层的反射光谱确定待测声波。

更进一步地，缝隙沿贵金属层的法线方向。

更进一步地，缝隙与贵金属层法线方向的夹角大于0度、小于90度。

更进一步地，缝隙与贵金属层法线方向的夹角大于5度、小于60度。

更进一步地，贵金属层的材料为金、银、铂。

更进一步地，贵金属层的厚度大于200纳米，缝隙的宽度大于20纳米、小于60纳米。

更进一步地，隔离层的材料为金、银、铂。

更进一步地，隔离层的厚度大于40纳米、小于200纳米。

更进一步地，在隔离层一端，缝隙的宽度大；在远离隔离层一端，缝隙的宽度小。

更进一步地，感声层的材料为石英晶体。

本发明的有益效果：本发明提供了一种光学微腔型声波探测器，该声波探测器包括感声层、隔离层、贵金属层、缝隙、光源、光接收器，隔离层置于感声层上，贵金属层置于隔离层上，缝隙周期性地置于贵金属层中；应用时，感声层接收待测声波，光源发出连续谱光、照射贵金属层，光接收器接收从贵金属层反射的光，声波改变缝隙的形貌，从而改变具有缝隙的贵金属层的反射特性，通过贵金属层的反射光谱确定待测声波。本发明中，探测器是基于光学原理的，方便置于水中。另外，因为具有缝隙的贵金属层的反射特性对缝隙的形貌非常敏感，所以本发明具有声波探测灵敏度高的优点。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是光学微腔型声波探测器的示意图。

图2是又一种光学微腔型声波探测器的示意图。

图3是再一种光学微腔型声波探测器的示意图。

图中：1、感声层；2、隔离层；3、贵金属层；4、缝隙。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1