[發明專利]一種激光傳音方法及裝置

有效

• 申請號: 201510955730.1
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN105490142B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 譚中奇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H04R23/00
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 任合明

1.一種激光傳音方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1：搭建一個包含有全反射棱鏡的激光器，使得激光器腔鏡與全反射棱鏡全反射面組成折疊型或者環形諧振光路，且激光器諧振光在全反射棱鏡全反射面上全反射；

S2：在距離全反射棱鏡全反射面外側的激光波長量級處放置撓性形變體，激光器諧振光在撓性形變體與全反射棱鏡全反射面之間形成光學隧穿通道；

S3：聲波引起撓性形變體產生形變，引起全反射棱鏡全反射面與撓性形變體之間的光學隧穿距離發生改變，使得激光器諧振光在全反射棱鏡全反射面處的隧穿光功率發生改變，將激光器增益保持恒定，測量激光器輸出光功率，實現激光傳聲功能。

2.一種激光傳音裝置，其特征在于：所述裝置由高反射率鏡片(1)、激光器腔體(2)、光學增益介質(3)、泵浦源(4)、全反射棱鏡(5)、擺片(6)、光電探測器(7)及信號處理電路(8)組成，其中，高反射率鏡片(1)、激光器腔體(2)、光學增益介質(3)、泵浦源(4)及全反射棱鏡(5)構成一個激光器，全反射棱鏡(5)的全反射面與高反射率鏡片(1)構成激光器諧振光路，所述激光器諧振光路在全反射棱鏡(5)全反射面上實現全反射，擺片(6)為撓性形變體，作為聲波敏感元件固定在全反射棱鏡(5)全反射面上，且擺片(6)內側中心區域與全反射棱鏡(5)全反射面之間的距離為激光波長量級，由此在擺片(6)內側中心區域與全反射棱鏡(5)全反射面之間形成光學隧穿通道，擺片(6)感受沿垂直于擺片側面方向的聲波，將聲波轉換為擺片沿垂直于其側面方向的形變，引起全反射棱鏡(5)全反射面與擺片(6)內側中心區域之間的光學隧穿距離發生改變，使得激光器諧振光在全反射棱鏡(5)全反射面上的隧穿光功率發生改變，恒定激光器增益，利用光電探測器(7)測量激光器輸出光功率的變化，所述光電探測器(7)輸出信號經信號處理電路(8)后，實現激光傳音。

3.根據權利要求2所述激光傳音裝置，其特征在于：所述高反射率鏡片(1)為多片，與全反射棱鏡(5)全反射面組成的光學諧振腔為折疊型或者環形諧振光路。

4.根據權利要求2所述激光傳音裝置，其特征在于：所述全反射棱鏡(5)的一個非全反射面鍍制高反射率膜，與全反射棱鏡(5)的全反射面及高反射率鏡片(1)組成折疊型或者環形諧振光路。

5.根據權利要求2所述激光傳音裝置，其特征在于：所述全反射棱鏡(5)的非全反射面均鍍有增透膜或者設計成布魯斯特角度，以減少激光能量損耗。

6.根據權利要求2所述激光傳音裝置，其特征在于：所述光學增益介質(3)為氣體、半導體、染料、固體各種能提供光學增益的物質。

7.根據權利要求2所述激光傳音裝置，其特征在于：所述擺片(6)的光學折射率大于介于擺片(6)與全反射棱鏡(5)全反射面之間空氣的折射率。

8.根據權利要求2所述激光傳音裝置，其特征在于：所述擺片(6)兩側面具有較好的光學質量，其表面粗糙度達到納米量級。

9.根據權利要求2所述激光傳音裝置，其特征在于：所述擺片(6)兩側面具有較好的光學質量，其表面粗糙度優于納米量級。

10.根據權利要求2所述激光傳音裝置，其特征在于：所述擺片(6)以涂膠或者銦封方式或者鍍膜光膠方式固定在全反棱鏡(5)全反射面外側的激光波長量級處。