一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器及方法技术

技术编号:43380708 阅读:39 留言:0更新日期:2024-11-19 17:57
本发明专利技术属于光声换能技术领域,具体涉及一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器,包括纳秒脉冲激光器、透镜和石英光纤,所述石英光纤为多模光纤,所述石英光纤一端穿过透镜并与纳秒脉冲激光器连接,所述石英光纤尾端端面为凹陷结构或球面结构,所述石英光纤尾端凹陷结构内填充有复合材料,所述复合材料(5)包括PDMS和光吸收材料的混合物。所述光吸收材料包括金纳米颗粒,所述金纳米颗粒的直径为40‑60nm,共振吸收峰为530‑535nm。本发明专利技术能够应用于超声清洗、超声微流控以及超声震荡等技术方面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光声换能,具体涉及一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器及方法


技术介绍

1、光声效应是指当物质受到周期性强度调制的光照射时,产生声波的现象。用光照射某种材料时,由于材料对光的吸收会使其内部的温度改变从而引起材料内某些区域结构和体积短时间内发生变化;当我们采用脉冲光源照射材料时,材料也会随着脉冲光的频率发生周期性的体积涨缩,因而产生声波信号向外传播。基于光声效应产生的超声波的频率一般在mhz以上,因此是一种高频超声波。

2、专利公开号为cn110339992a的中国专利提出了一种基于过渡金属硫化物的光致超声换能器及其制备方法,该换能器自下而上依次设置为碳纳米管和过渡金属硫化物复合颗粒组成的光吸收层,pdms组成的热弹性膨胀层。但是,由于吸收层和热弹性膨胀层分离,pdms的用量不宜多过,导致声压强度提升不大,并且存在pdms脱落的可能。

3、因此,目前存在的光声换能器存在着换能效率低、制作复杂、成本高等仍需解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种高光声转本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器,其特征在于:包括依次设置的纳秒脉冲激光器(1)、透镜(2)和石英光纤(3),所述石英光纤(3)一端穿过透镜(2)并与纳秒脉冲激光器(1)连接,所述石英光纤(3)尾端端面为凹陷结构(4)或球面结构,所述石英光纤(3)尾端凹陷结构(4)内填充有复合材料(5);

2.根据权利要求1所述的一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器,其特征在于:所述光吸收材料包括金纳米颗粒(6),所述金纳米颗粒(6)的直径为40-60nm,共振吸收峰为530-535nm。

3.根据权利要求1所述的一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器,其特征在于:所...

【技术特征摘要】

1.一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器,其特征在于:包括依次设置的纳秒脉冲激光器(1)、透镜(2)和石英光纤(3),所述石英光纤(3)一端穿过透镜(2)并与纳秒脉冲激光器(1)连接,所述石英光纤(3)尾端端面为凹陷结构(4)或球面结构,所述石英光纤(3)尾端凹陷结构(4)内填充有复合材料(5);

2.根据权利要求1所述的一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器,其特征在于:所述光吸收材料包括金纳米颗粒(6),所述金纳米颗粒(6)的直径为40-60nm,共振吸收峰为530-535nm。

3.根据权利要求1所述的一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器,其特征在于:所述石英光纤(3)为多模光纤,纤芯直径为40-500μm。

4.根据权利要求1所述的一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器,其特征在于:所述纳秒脉冲激光器(1)用于产生波长为532nm、脉宽为10-200ns、重复频率为1-100khz、功率为400-800mw的纳秒脉冲激光。

5.根据权利要求1所述的一种高光声转换效率微透镜光纤光声换能器,其特征在于:所...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵江楠赵原锋金威娄存恺李珊珊李寒阳刘志海张羽秦一凡
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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