1.2 光學聲傳感器的發展現狀

19世紀80年代，貝爾發明了光電話，首次用光實現了聲探測[26]。馮·奧安是第一個提出實用的光學麥克風的人。光學麥克風用干涉儀探測薄膜的振動，但這一設想在當時的技術水平下不可行。1966年，“光纖之父”、華裔物理學家高錕開創性地提出了利用光纖可實施高效長程的信號傳送[27]，之后，光學聲傳感器得到了迅速發展，相比空間光聲傳感器和電聲傳感器，其具有靈敏度高[28]、頻率響應帶寬大[29]、動態范圍大[30]、抗電磁干擾能力強[31，32]、可微型化[33，34]、便于安裝、對被檢測場無破壞與干擾、能夠進行分布測量等優點。

光學聲傳感器中，聲場與光的耦合方式及耦合結構對靈敏度、頻率響應和動態范圍等主要聲性能參數有很大影響。光學聲傳感的靈敏度越高，說明其對微弱聲信號的拾取能力越強；越寬和越平坦的頻率響應范圍則表明對聲信號的探測線性度越好，并且還原度越高；同樣地，動態范圍大則說明光學聲傳感器可在高聲壓環境下實現不失真的聲探測。光學聲傳感器根據聲場與光的耦合方式不同可分為間接耦合型和直接耦合型[35]。其中，間接耦合型光學聲傳感器是指聲場與光通過聲耦合材料實現相互作用，如光纖、聲敏感膜片、光纖布拉格光柵等，是目前研究最多和最成熟的光學聲傳感技術；直接耦合型光學聲傳感器利用聲場與光直接相互作用，擺脫了聲耦合材料的限制，是一項具有發展潛力的新技術。