Technologie

Akustische Ultraschallsensoren mit piezoelektrischen Kristallen basieren auf mechanischen Vibrationen, die durch Schallwellen ausgelöst werden, um den Kristall zu verformen. Die patentierte Technologie des Optischen Mikrofons verfolgt einen völlig anderen Ansatz: Anstelle von mechanischen Vibrationen nutzt sie die Wirkung von Schall auf die Lichtgeschwindigkeit.

In einem starren Fabry-Pérot-Interferometer, das aus zwei miniaturisierten Spiegeln besteht, verändert der Schalldruck den Brechungsindex der Luft und damit die optische Wellenlänge. Diese Längenänderung führt zu einer Änderung der Interferenz im Etalon und damit zu einer Helligkeitsänderung, die wiederum in ein elektrisches Signal – proportional zur Schalldruckamplitude – umgewandelt wird. Im Gegensatz zu klassischen Mikrofonen ist das Optische Mikrofon das weltweit erste Mikrofon ohne bewegliche Teile. Daraus ergibt sich für den Sensor eine Frequenzbandbreite, die nicht durch mechanische Resonanzen limitiert ist und den Hörbereich um einen Faktor 100 übertrifft. So können Brechungsindex-Änderungen von kleiner 10^-14 gemessen werden, welche einer Druckänderung von nur 1 µPa entsprechen.

Die patentgeschützte Sensortechnologie-Plattform von XARION bietet erhebliche Vorteile.