[發明專利]光纖激光傳聲揚聲系統

無效

• 申請號: 201010111338.6
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN101783997A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 張文濤;李芳;劉育梁
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H04R23/00
• 分類號: H04R23/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及傳聲器技術領域，尤其涉及一種光纖激光傳聲揚聲系統。

背景技術

傳聲器(麥克風)廣泛應用于日常生活的各個領域，如會場、電話、電腦、對講系統等。傳統電學傳聲器抗電磁干擾能力差，并且一般不能在惡劣環境，如潮濕環境或水下環境工作。

光纖傳聲器是利用光纖的傳光特性以及它與周圍環境中的聲波相互作用產生的種種調制效應，探測聲音信號的儀器。光纖傳聲器與傳統電學傳聲器相比，在靈敏度、動態范圍、環境適應能力、抗電磁干擾能力、可靠性等方面具有明顯的優勢，在國防、軍事應用領域顯得尤為突出。

目前報道的光纖傳聲器大多是采用光強調制技術。例如實用新型專利ZL200520060813.6公開了一種光纖麥克風，它是利用一反射振動膜來感受聲音信號，光纖端面平行于振動膜放置。當振動膜由于聲音作用振動時，反射進入光纖的光強發生變化，從而可以通過探測進入光纖的光的強度來探測聲音信號。這種方法的缺點在于靈敏度較低，并且系統的穩定性受到傳輸光纖的影響。

張紅菊等人也報道了一種光纖麥克風(應用光學，第29卷第5期，2008年)，同樣是采用彈性膜片作為敏感元件，通過彈性膜片反射光強進入光纖，從而實現聲音的檢測。其缺點同上。

王靜等人報道了一種光纖Bragg光柵麥克風(儀表技術與傳感器，2009年第10期)，在其技術方案中采用將Bragg光柵安裝于懸臂梁上進行聲音探測，通過懸臂梁的振動使Bragg光柵的輸出波長發生變化，通過探測Bragg光柵的反射波長來探測聲音信號。其缺點在于Bragg光柵的帶寬較大，使系統噪聲較高，無法探測極微弱信號，靈敏度也較低。

鑒于上述技術方案中出現的系統受傳輸光纖影響不穩定、靈敏度較低、無法探測微弱信號的問題，本發明提出一種光纖激光傳聲揚聲系統，用于聲音探測，重點解決系統的穩定性、探測微弱信號能力問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種光纖激光傳聲揚聲系統，以解決系統的穩定性、探測微弱信號能力等問題。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種光纖激光傳聲揚聲系統，該光纖激光傳聲揚聲系統包括：

光纖激光傳聲器10，用于感受聲波，并將聲波信號轉變為用來表示輸出激光波長變化的光信號；

泵浦源40，用于為光纖激光傳聲器10提供泵浦激光；

解調儀50，用于將光纖激光傳聲器10輸出的光信號轉變為電聲信號；

揚聲器60，用于將光纖激光傳聲器10采集的聲音信號播放出來；

波分模塊30，用于分開泵浦源40的泵浦激光及光纖激光傳聲器10的輸出激光；

連接于光纖激光傳聲器10、波分模塊30、解調儀50、泵浦源40之間的光纖20，用于傳輸光信號；

電纜21，用于解調儀50和揚聲器60之間的電信號傳輸。

上述方案中，所述光纖激光傳聲器10包含至少一只分布布拉格反射型光纖激光器或者分布布拉格反饋型光纖激光器，用于感受聲音信號。

上述方案中，所述光纖激光傳聲器10為壓強式傳聲器、壓差式傳聲器或者壓強壓差復合式傳聲器。

上述方案中，所述光纖激光傳聲器10為一膜盒式結構，包括：

殼體15，用于保護內部結構；

光纖激光器11，位于殼體15的內部，用于檢測聲音信號；

膜片13，位于殼體15的一端，用于感受聲波并傳遞給光纖激光器11。

上述方案中，所述光纖激光器11直接粘接于膜片13上，或者通過兩個凸臺結構18而固定在膜片13上。

上述方案中，所述膜片13通過蓋12安裝于殼體15上。

上述方案中，所述蓋12與膜片13之間進一步安裝有密封圈14。

上述方案中，所述蓋12與殼體15通過螺紋連接的方式安裝。

上述方案中，所述解調儀50包含一個光纖干涉儀，激光進入光纖干涉儀后發生干涉，從而波長變化的信號轉變為相位變化信號，通過相位檢測解調方法可解調出聲音信號，解調儀50將解調出的聲音信號轉變為電信號，電信號經電纜21傳輸至揚聲器60進行播放。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

1、本發明提供的這種光纖激光傳聲揚聲系統，在其內部使用光纖激光器感測聲音信號，而光纖激光器的線寬很窄，從而極大的降低了系統噪音，提高了探測微弱信號的能力。