一种基于动生电动势的脉冲光探测器的制作方法

本发明涉及脉冲光探测领域，具体涉及一种基于动生电动势的脉冲光探测器。

背景技术：

一般地，脉冲光是指有一定波长范围的多波长非相干光，是一种以脉冲的方式发射的高能量密度强光。近年来，在医疗、打标、切割、焊接等技术中，脉冲光应用越来越广泛和深入。在脉冲光的应用中，脉冲光辐照能量的测量对脉冲光的应用至关重要。

传统脉冲光能量探测主要基于光热效应和光电效应：基于光热效应的脉冲光探测器响应慢，基于光电效应的脉冲光探测器不能针对宽光谱脉冲光进行探测。光声效应为脉冲光探测提供了新途径。探索基于光声效应和其他效应结合的探测脉冲光的新技术，为提高脉冲光能量探测灵敏度、提升探测便捷性奠定了基础。

技术实现要素：

为解决以上问题，本发明提供了一种基于动生电动势的脉冲光探测器，该脉冲光探测器包括衬底、导线、隔离部、柔性导电部、电极、光声材料部，导线置于衬底上，隔离部为两个，隔离部覆盖导线的两端，在两隔离部间形成缝隙，柔性导电部固定在两隔离部上，柔性导电部跨越缝隙，光声材料部置于柔性导电部上，光声材料部在缝隙的上方，电极为两个，两电极分别置于两隔离部上，两电极与柔性导电部连接，两电极与光声材料部不连接。

更进一步地，隔离部和衬底的材料为绝缘材料。

更进一步地，在缝隙处、导线上覆盖有绝缘层。

更进一步地，柔性导电部为金属薄膜、石墨烯层或碳纳米管层。

更进一步地，光声材料部的材料为碳粉、石墨烯和聚合物的混合物。

更进一步地，光声材料部的宽度小于缝隙的宽度。

更进一步地，在缝隙处、导线的下方，衬底上设有凹槽。

更进一步地，在凹槽的底部设有吸声波材料。

更进一步地，导线沿凹槽的侧面和底面设置。

更进一步地，在导线和凹槽底面之间设有吸声波材料。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于动生电动势的脉冲光探测器，导线置于衬底上，隔离部为两个，隔离部覆盖导线的两端，在两隔离部间形成缝隙，柔性导电部固定在两隔离部上，柔性导电部跨越缝隙，光声材料部置于柔性导电部上，光声材料部在缝隙的上方，电极为两个，两电极分别置于两隔离部上，两电极与柔性导电部连接，两电极与光声材料部不连接。应用时，导线内通入电流，在导线附近产生磁场；脉冲光照射在光声材料部上，光声材料部产生声波，在声波作用下，柔性导电部在竖直方向上切割磁场线，在柔性导电部内产生动生电动势，通过测量柔性导电部两端的电动势或包括柔性导电部的回路内的电流实现脉冲光的探测。因为动生电动势的大小和方向与切割磁场线的速度密切相关，所以本发明具有灵敏度高的优点。

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是基于动生电动势的脉冲光探测器的示意图。

图2是又一种基于动生电动势的脉冲光探测器的示意图。

图3是再一种基于动生电动势的脉冲光探测器的示意图。

图中：1、衬底；2、导线；3、隔离部；4、柔性导电部；5、电极；6、光声材料部；7、缝隙；8、凹槽。

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

本发明提供了一种基于动生电动势的脉冲光探测器。如图1所示，该脉冲光探测器包括衬底1、导线2、隔离部3、柔性导电部4、电极5、光声材料部6。导线2置于衬底1上。衬底1的材料为绝缘材料。隔离部3为两个，隔离部3的材料为绝缘材料。隔离部3覆盖导线2的两端，在导线2的中间部、在两隔离部3间形成缝隙7。柔性导电部4固定在两隔离部3上，柔性导电部4跨越缝隙7，形成悬空结构。也就是柔性导电部4悬空在缝隙7上。光声材料部6置于柔性导电部4上，并且光声材料部6在缝隙7的上方。光声材料部6的材料为碳粉、石墨烯和聚合物的混合物。但是光声材料部6的材料不限于此，只要在脉冲光的照射下，能够产生声波的材料均在本发明的保护范围内。电极5为两个，两电极5分别置于两隔离部3上。两电极5与柔性导电部4连接。两电极5与光声材料部6不连接，两电极5不通过光声材料部6形成通路。

应用时，导线2内通入电流，在导线2附近产生磁场；脉冲光照射在光声材料部6上，光声材料部6产生声波。在声波作用下，柔性导电部4在竖直方向上切割磁场线，在柔性导电部4内产生动生电动势，通过测量柔性导电部4两端的电动势或包括柔性导电部4的回路内的电流实现脉冲光的探测。因为动生电动势的大小和方向与切割磁场线的速度密切相关，所以本发明具有灵敏度高的优点。

本发明中，可以改变导线2内的电流，以在导线附近产生不同强度的磁场，满足不同幅度的脉冲光探测，具有探测量程可调，并且调节方便的优点。

本发明中，导线2的截面可以为圆形、方形或凹形。优选地，导线的截面为凹形，这样一来，当柔性导电部4向下运动时，柔性导电部4可以更接近导线2，柔性导电部4处于更强的磁场内。

此外，导线2内的电流还可以为交流电，这样一来，在包括柔性导电部4内的回路内形成感应电流，该感应电流与柔性导电部4的位置密切相关，而该位置是由于光声材料部6产生的声波导致的。所以可以通过测量回路内的感应电流的变化实现脉冲光探测的目的。

更进一步地，在缝隙7处、导线2上覆盖有绝缘层，以防止柔性导电部4与导线2接触，形成电通路。

更进一步地，柔性导电部4为金属薄膜、石墨烯层或碳纳米管层，这些材料能够导电，并且质量轻，在声波作用下，容易产生更大幅度的振动，以在柔性导电部4两侧形成更大的动生电动势，提高脉冲光探测的灵敏度。

更进一步地，光声材料部6的宽度小于缝隙7的宽度。这样一来，柔性导电部4更容易进入、更多地缝隙7内，从而到达更强电场的位置，从而在柔性导电部4内产生更强的动生电动势，提高脉冲光探测的灵敏度。

实施例2

在实施例1的基础上，如图2所示，在缝隙7处、导线2的下方，衬底1上设有凹槽8。这样一来，柔性导电部4下侧具有更大的空间，当柔性导电部4向图2中的下方移动时，较少地改变了下部空间的压强，减少了空气压力对柔性导电部4的反作用，从而使得柔性导电部4更多地向下移动，从而在柔性导电部4两端产生更强的动生电动势，提高脉冲光探测的灵敏度。

更进一步地，在凹槽8的底部设有吸声波材料，用以吸收声波能量，以减少振动的空气对柔性导电部4的阻力，使得柔性导电部4两端产生更强的动生电动势，提高脉冲光探测的灵敏度。

更进一步地，柔性导电部4为多孔状。这样一来，当柔性导电部4向下运动时，下部的空气能够透过柔性导电部4的孔，减少了下部空气对柔性导电部4的阻力，从而使得柔性导电部4能够更多地向下运动，从而产生更强的动生电动势，提高脉冲光探测的灵敏度。

实施例3

在实施例1的基础上，如图3所示，导线2沿凹槽8的侧面和底面设置，这样在凹槽8内形成更强的磁场。在声波作用下，当柔性导电部4进入凹槽8内时，能够产生更强的动生电动势。

更进一步地，在导线2和凹槽8底面之间设有吸声波材料，用以吸收凹槽8内声波能量，减少空气对柔性导电部4的阻力，使得柔性导电部4更多地进入凹槽8，以便柔性导电部4两端产生更强的电动势，提高脉冲光探测的灵敏度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。