本發(fā)明涉及光纖麥克風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖光柵麥克風(fēng)及其制作方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的光纖麥克風(fēng)方案,參考專利號(hào)CN2834067的實(shí)用新型專利,是先將光源發(fā)出的激光信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖耦合器的端面輸出,照射在金屬反射鍍膜上,聲音信號(hào)大小能量不同使金屬鍍膜到光纖端面的距離不同,反射光再?gòu)慕饘馘兡みM(jìn)入耦合器返回到用戶端解調(diào).實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)的采集。

現(xiàn)有的光纖麥克風(fēng)的工作原理是靠檢測(cè)發(fā)射光和接收光能量的改變來(lái)提取聲音,整個(gè)聲音采集路徑上,任何影響光發(fā)射,光反射,光接收靈敏度,聲音振動(dòng)能量傳遞的器件,都會(huì)對(duì)功能性能帶來(lái)很大影響。其主要存在以下缺點(diǎn)：1.金屬鍍膜是高反光率材料，必須控制金屬鍍膜的厚度、鍍膜面積和材料的反光率這三個(gè)指標(biāo)，需要的電鍍工藝制程復(fù)雜,也會(huì)帶來(lái)多種金屬離子對(duì)環(huán)境的污染；2.必須要嚴(yán)格控制耦合光纖端面到金屬鍍膜的距離,這個(gè)也是影響性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，距離必須保證在單位毫米范圍內(nèi)，產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中實(shí)現(xiàn)難度很大；3.耦合光纖纖芯的直徑選擇很重要，要增大接收靈敏度不能采用G.652這種大量生產(chǎn)的單模光纖，必須采用大孔徑或是同心圓等特殊材料光纖，會(huì)遇到選型困難的問(wèn)題；4.光器件的輸出光強(qiáng)度必須恒定,否則不同批次器件光功率不同，或是長(zhǎng)期使用功率偏移，將會(huì)大幅降低聲音采集的靈敏度,這也是制約因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種光纖光柵麥克風(fēng)，其使用光纖光柵來(lái)實(shí)現(xiàn)聲音的采集，將光纖光柵和振膜簡(jiǎn)單結(jié)合,通過(guò)聲音信號(hào)的振動(dòng)改變了光纖光柵柵距，精簡(jiǎn)了聲音采集路徑，避免了各種因?yàn)榫嚯x和安裝等環(huán)境干擾對(duì)光傳輸?shù)挠绊?；同時(shí)，聲音振動(dòng)調(diào)制的是光信號(hào)的波長(zhǎng),這樣克服了光器件的輸出功率擺動(dòng)帶來(lái)的對(duì)聲音采集靈敏度的影響.且光纖光柵在生產(chǎn)制程上很容易實(shí)現(xiàn)器件的一致性。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種光纖光柵麥克風(fēng)，其包括殼體、振膜、光纖光柵和尾纖；所述殼體設(shè)置有貫通的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口，所述殼體的第二開(kāi)口處設(shè)置有用于覆蓋所述第二開(kāi)口的振膜，所述振膜遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)口的一面上設(shè)置有光纖光柵，所述光纖光柵的一端連接有所述尾纖。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，還包括一外蓋，所述外蓋設(shè)置在所述殼體的第二開(kāi)口處，并覆蓋所述光纖光柵遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)口的一面；所述外蓋上設(shè)置有用于通過(guò)所述尾纖的通孔。

進(jìn)一步，所述殼體的材質(zhì)為金屬，所述殼體呈圓形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述振膜為聚酯薄膜。

進(jìn)一步，所述光纖光柵粘接在所述振膜遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)口的一面上。

進(jìn)一步，所述尾纖粘接在所述殼體的第二開(kāi)口的側(cè)邊上，并與所述光纖光柵的一端連接。

進(jìn)一步，還包括窄帶激光器、環(huán)形器和音頻解碼器；所述激光器與所述環(huán)形器連接，所述環(huán)形器分別與所述尾纖和所述音頻解碼器連接。

本發(fā)明還提供一種光纖光柵麥克風(fēng)的制作方法，其包括：

制作具有貫通的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口的殼體作為所述光纖光柵麥克風(fēng)的聲音采集振腔；

將振膜壓合在所述殼體的第二開(kāi)口處并覆蓋所述第二開(kāi)口；

將光纖光柵設(shè)置在所述振膜遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)口的一面上；

在所述光纖光柵的一端連接尾纖。

進(jìn)一步，還包括在殼體的第二開(kāi)口處設(shè)置一外蓋的步驟，所述外蓋覆蓋在所述光纖光柵遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)口的一面上。

進(jìn)一步，所述光纖光柵粘接在所述振膜遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)口的一面上，所述尾纖粘接在所述殼體的第二開(kāi)口的側(cè)邊上，并與所述光纖光柵的一端連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：(1)用光纖光柵來(lái)代替金屬鍍膜,能降低多種金屬離子對(duì)環(huán)境的污染,又可提高聲音采集的精確度；(2)光纖光柵基本特性決定了它能克服光源功率波動(dòng)降低光接收飽和度的缺點(diǎn),從而可提高聲音采集的信噪比；(3)光信號(hào)的傳輸和采集都在光纖通道中進(jìn)行,實(shí)施簡(jiǎn)單又能提高聲音采樣的靈敏度；(4)光纖光柵麥克風(fēng)全部采用標(biāo)準(zhǔn)G.652單模光纖,不用特殊直徑的光纖,也不用復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)做對(duì)位，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例二提供的光纖光柵麥克風(fēng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2、3分別為本發(fā)明實(shí)施例二提供的光纖光柵麥克風(fēng)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的光纖光柵麥克風(fēng)的制作方法的流程圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1-殼體，2-振膜，3-光纖光柵，4-尾纖，5-外蓋，6-環(huán)形器，7-窄帶激光器，8-音頻解碼器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供了一種光纖光柵麥克風(fēng)，其包括殼體、振膜、光纖光柵和尾纖；所述殼體設(shè)置有貫通的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口，所述殼體的第二開(kāi)口處設(shè)置有用于覆蓋所述第二開(kāi)口的振膜，所述振膜遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)口的一面上設(shè)置有光纖光柵，所述光纖光柵的一端連接有所述尾纖。

本實(shí)施例提供的光纖光柵麥克風(fēng)，其工作原理為：聲音信號(hào)進(jìn)入殼體內(nèi)，使得振膜產(chǎn)生振動(dòng)，振膜的振動(dòng)帶動(dòng)了光纖光柵的振動(dòng)，在振動(dòng)信號(hào)作用下，光纖光柵產(chǎn)生應(yīng)力形變，根據(jù)光纖光柵的的特性,形變改變了柵距直接調(diào)制了激光波長(zhǎng).這樣聲音信號(hào)通過(guò)光纖光柵麥克風(fēng)變成波長(zhǎng)可變的信號(hào),通過(guò)尾纖采集回來(lái)。

本實(shí)施例提供的光纖光柵麥克風(fēng)，其使用光纖光柵來(lái)實(shí)現(xiàn)聲音的采集，精簡(jiǎn)了聲音的采集路徑，不需要使用金屬鍍膜；將光纖光柵和振膜簡(jiǎn)單結(jié)合，通過(guò)聲音信號(hào)的振動(dòng)改變了光纖光柵柵距，由于光信號(hào)一直是在光纖和光柵中傳播和反射，可避免各種因?yàn)榫嚯x和安裝等環(huán)境干擾對(duì)光傳輸?shù)挠绊?；同時(shí)，聲音振動(dòng)調(diào)制的是光信號(hào)的波長(zhǎng),這樣克服了光器件的輸出功率擺動(dòng)帶來(lái)的對(duì)聲音采集靈敏度的影響.且光纖光柵在生產(chǎn)制程上很容易實(shí)現(xiàn)器件的一致性。

實(shí)施例二

如圖1、2所示，本實(shí)施例提供的光纖光柵麥克風(fēng)，其包括殼體1、振膜2、光纖光柵3和尾纖4；所述殼體1設(shè)置有貫通的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口，所述殼體1的第二開(kāi)口處設(shè)置有用于覆蓋所述第二開(kāi)口的振膜2，所述振膜2遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)口的一面上設(shè)置有光纖光柵3，所述光纖光柵3的一端連接有所述尾纖4。

為保護(hù)光纖光柵3和振膜2，還可在殼體1的第二開(kāi)口處設(shè)置一外蓋5，該外蓋5應(yīng)覆蓋在光纖光柵3遠(yuǎn)離第一開(kāi)口的一面，其材質(zhì)優(yōu)選為金屬材料，如圖1所示，該外蓋5優(yōu)選為一槽體，殼體1、振膜2和光纖光柵3均設(shè)置在槽體中，起到保護(hù)光纖光柵3和振膜2的作用。其中的殼體1的材質(zhì)優(yōu)選為金屬，殼體1應(yīng)呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的，殼體1的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口均為圓形，對(duì)應(yīng)的振膜2也為圓形，振膜2優(yōu)選采用聚酯薄膜，利用聚酯薄膜代替金屬鍍膜，將光纖光柵3和聚酯薄膜簡(jiǎn)單結(jié)合，通過(guò)聲音信號(hào)的振動(dòng)改變了光纖光柵3柵距的原理,當(dāng)窄帶光信號(hào)進(jìn)入光纖光柵3,波長(zhǎng)會(huì)被聲音信號(hào)調(diào)制,聲音信號(hào)的能量大小不同會(huì)改變光纖光柵3的輸出波長(zhǎng),最后將輸出的波長(zhǎng)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的解調(diào)設(shè)備,便能提取聲音信號(hào)。

為便于光纖光柵3和尾纖4的安裝，可直接將光纖光柵3粘接在振膜2遠(yuǎn)離第一開(kāi)口的一面上，將尾纖4粘接在殼體1的第二開(kāi)口的側(cè)邊上，并將尾纖4的端部與光纖光柵3的一端連接，從而簡(jiǎn)化了光纖光柵麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)，組裝便捷，實(shí)施簡(jiǎn)單又能提高聲音采樣的靈敏度。

在實(shí)際應(yīng)用中，該光纖光柵麥克風(fēng)還包括窄帶激光器7、環(huán)形器6和音頻解碼器8；所述窄帶激光器7與所述環(huán)形器6連接，所述環(huán)形器6分別與所述尾纖4和所述音頻解碼器8連接。如圖3所示，窄帶激光器7輸出窄帶激光信號(hào),經(jīng)過(guò)環(huán)行器,進(jìn)入光纖光柵麥克風(fēng),通過(guò)光纖光柵麥克風(fēng)的尾纖4,光信號(hào)送到光纖光柵3,被聲音調(diào)制后的波長(zhǎng)又通過(guò)尾纖4進(jìn)入環(huán)行器,再進(jìn)入音頻解碼器8,輸出聲音信號(hào)。

本實(shí)施例提供的光纖光柵麥克風(fēng)，其采用光纖光柵3器件來(lái)精簡(jiǎn)聲音采集路徑,不需要使用金屬鍍膜.由于光信號(hào)一直是在光纖和光柵中傳播和反射,可以避免各種因?yàn)榫嚯x和安裝等環(huán)境干擾對(duì)光傳輸?shù)挠绊?同時(shí)聲音振動(dòng)調(diào)制的是光信號(hào)的波長(zhǎng),這樣克服了光器件的輸出功率擺動(dòng)帶來(lái)聲音采集靈敏度的影響.光纖光柵3在生產(chǎn)制程上很容易實(shí)現(xiàn)器件的一致性。

實(shí)施例三

如圖4所示，本實(shí)施例提供了一種光纖光柵麥克風(fēng)的制作方法，其包括：

S1：制作具有貫通的第一開(kāi)口和第二開(kāi)口的殼體作為所述光纖光柵麥克風(fēng)的聲音采集振腔；

S2：將振膜壓合在所述殼體的第二開(kāi)口處并覆蓋所述第二開(kāi)口；

S3：將光纖光柵設(shè)置在所述振膜遠(yuǎn)離所述第一開(kāi)口的一面上；

S4：在所述光纖光柵的一端連接尾纖。

為保護(hù)光纖光柵和振膜，還可在殼體的第二開(kāi)口處設(shè)置一外蓋，該外蓋應(yīng)覆蓋在光纖光柵遠(yuǎn)離第一開(kāi)口的一面。其中的振膜優(yōu)選采用聚酯薄膜，為便于光纖光柵和尾纖的安裝，可直接將光纖光柵粘接在振膜遠(yuǎn)離第一開(kāi)口的一面上，將尾纖粘接在殼體的第二開(kāi)口的側(cè)邊上，并將尾纖的端部與光纖光柵的一端連接，從而簡(jiǎn)化了光纖光柵麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)，組裝便捷，實(shí)施簡(jiǎn)單又能提高聲音采樣的靈敏度。

本實(shí)施例提供的光纖光柵麥克風(fēng)的制作方法，其采用光纖光柵器件來(lái)精簡(jiǎn)聲音采集路徑,光信號(hào)的傳輸和采集都在光纖通道中進(jìn)行,實(shí)施簡(jiǎn)單又能提高聲音采樣的靈敏度；光纖光柵麥克風(fēng)全部采用標(biāo)準(zhǔn)G.652單模光纖,不用特殊直徑的光纖,也不用復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)做對(duì)位，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。