CN112212897B - 光声传感器、光声探测系统、方法、装置及存储介质 - Google Patents

光声传感器、光声探测系统、方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种光声传感器、光声探测系统、方法、装置及存储介质，涉及光声探测技术。具体方案包括：一种光声传感器，包括：衬底、制备在衬底上的谐振腔层；谐振腔层包括第一腔体层、第二腔体层、以及位于第一腔体层和第二腔体层之间的填充层；第一腔体层位于填充层与衬底之间，第二腔体层位于填充层远离衬底一侧；填充层填充了填充介质，填充介质通过热胀冷缩作用改变填充层的厚度。本申请克服了光声传感器的工作点极易受到外界因素的干扰和平整度不足的缺陷，可以进行光声传感器工作点的调谐和对光声传感器表面的调平，在保证光声传感器工作在工作灵敏度最高的工作点的同时，满足高细度的光声传感器对光声传感器表面的平整度要求。

Description

光声传感器、光声探测系统、方法、装置及存储介质
技术领域
本申请涉及光声探测技术，特别是涉及一种光声传感器、光声探测系统、方法、装置及存储介质。
背景技术
常用的基于光学的光声探测器包括基于法布里-珀罗(Fabry-Perot，FP)谐振腔的聚合物薄膜探测器，在薄膜厚度为38um时，在20MHz的带宽内获得了210Pa的等噪声压强。
然而，现有的光声探测器中的光声传感器的工作点极易受到外界因素的干扰，如环境温度改变、大功率激励光的直接照射等外界因素，均会使光声传感器的工作点发生不可控的漂移。并且现有的制造工艺难以保证形成FP谐振腔的薄膜的均匀性，另外形成FP谐振腔的薄膜极易受环境影响而发生不可控的变化，因此在将光声传感器制成较大面积的平面式传感器时，无法达到高细度的光声传感器对光声传感器表面的平整度要求。
发明内容
有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种光声传感器，克服了光声传感器的工作点极易受到外界因素的干扰和平整度不足的缺陷，可以进行光声传感器工作点的调谐和对光声传感器表面的调平，在保证光声传感器工作在工作灵敏度最高的工作点的同时，满足高细度的光声传感器对光声传感器表面的平整度要求。
为了达到上述目的，本申请提出的技术方案为：
第一方面，本申请实施例提供了一种光声传感器，包括：衬底、制备在衬底上的谐振腔层；
所述谐振腔层包括第一腔体层、第二腔体层、以及位于第一腔体层和第二腔体层之间的填充层；所述第一腔体层位于所述填充层与所述衬底之间，所述第二腔体层位于所述填充层远离所述衬底一侧；
所述填充层填充了填充介质，所述填充介质通过热胀冷缩作用使所述填充层的厚度均匀，实现对所述光声传感器的工作点的调谐
一种可能的实施方式中，所述光声传感器还包括：光热效应层；
所述光热效应层位于所述谐振腔层的一侧，使用混合有光热材料的介质制成，当有加热光入射所述光热效应层时，对所述填充层的填充介质进行加热；其中，所述光热材料为将光能转化为热能的材料。
一种可能的实施方式中，包括：所述填充层填充了混合有光热材料的填充介质，当有加热光入射所述光热材料时，对所述填充介质进行加热；其中，所述光热材料为将光能转化为热能的材料。
一种可能的实施方式中，第一腔体层采用具有光选择特性的材料制成；所述光选择特性的材料为，对光声信号探测光具有高反射特性和低透射特性的材料。
一种可能的实施方式中，所述光选择特性的材料为，对加热光具有高透射特性和低反射特性的材料。
一种可能的实施方式中，所述第二腔体层采用具有光选择特性的材料制成；所述光选择特性的材料为，对光声信号探测光具有高反射特性的材料。
一种可能的实施方式中，所述填充介质的杨氏模量与预设的杨氏模量阈值之间的差值，小于预设的差值阈值。
一种可能的实施方式中，所述光热材料为混合在所述填充介质中的颗粒状固体；所述光热材料的尺寸根据所述加热光的波长确定。
一种可能的实施方式中，所述填充层的厚度为[20um，30um]。
第二方面，基于相同的设计构思，本申请实施例还提供一种光声探测系统，包括：控制部、探测光部、加热光部和及上述第一方面、第一方面中任一种可能的实施方式提供的光声传感器；
所述探测光部位于所述控制部和所述光声传感器之间，用于向所述光声传感器发射光声信号探测光，并接收所述光声传感器反射的携带有光声信号信息的光声信号反射光；
所述加热光部位于所述控制部和所述光声传感器之间，用于向所述光声传感器发射加热光。
一种可能的实施方式中，所述探测光部包括：
探测光发射部、探测光路分离部、探测信号采集部和探测光引导部；
所述探测光路分离部的一端分别连接所述探测光发射部和所述探测信号采集部，用于将所述光声信号探测光和所述光声信号反射光分离；所述探测光路分离部的另一端连接有所述探测光引导部；
所述探测光发射部用于发射所述光声信号探测光；
所述探测信号采集部用于采集所述光声信号反射光携带的所述光声信号信息；
所述探测光引导部用于引导所述光声信号探测光入射所述光声传感器。
一种可能的实施方式中，所述加热光部包括：
加热光发射部、光强调节部和加热光引导部；
所述光强调节部的一侧连接有所述加热光发射部，所述光强调节部的另一侧连接有所述加热光引导部，所述加热光发射部发出的加热光，通过所述光强调节部调节所述加热光的光强之后，通过所述加热光引导部入射所述光声传感器。
一种可能的实施方式中，所述系统还包括：调平光部；
所述调平光部连接在所述控制部和所述光声传感器之间，用于向所述光声传感器发射平整度探测光，并接收携带有所述光声传感器的平整度信息的平整度反射光。
一种可能的实施方式中，所述调平光部包括：
调平光发射部、调平光路分离部、调平信号采集部和调平光引导部；
所述调平光路分离部的一侧连接有所述调平光发射部和所述调平信号采集部，用于将所述平整度探测光和所述平整度反射光分离；所述调平光路分离部的另一侧连接有所述调平光引导部；
所述调平光发射部用于发射平整度探测光；
所述调平信号采集部用于采集所述平整度反射光携带的所述光声传感器的平整度信息；
所述调平光引导部用于引导所述平整度探测光入射所述光声传感器。
第三方面，本申请实施例还提供一种光声探测方法，应用于光声探测系统的控制部，包括：
将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域，向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光；
根据每个光声探测区域反射的携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定每个光声探测区域的工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光电传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值；
调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值等于对应的所述工作光功率数值；
使用光声传感器探测光声信号，并根据所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值稳定在对应的所述工作光功率数值。
第四方面，本申请实施例还提供另一种光声探测方法，应用于光声探测系统的控制部，包括：
将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域，向光声传感器表面的入射平整度探测光；
将加热光分为与每个所述加热区域对应的至少一个子加热光束入射所述光声传感器表面，同时接收携带有所述光声传感器的平整度信息的平整度反射光，并根据所述平整度信息确定每个所述加热区域的加热光功率；
向光声传感器表面的至少一个所述光声探测区域入射光声信号探测光，根据携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光电传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值；
调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值；
使用光声传感器探测光声信号，并根据所述平整度信息和所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值稳定在所述工作光功率数值。
一种可能的实施方式中，所述平整度信息为所述平整度反射光的干涉图样；
所述根据所述平整度信息确定每个所述光声探测区域的加热光功率的步骤，包括：
根据干涉图样中干涉条纹的运动方向，调整每个子加热光束的光功率，使干涉条纹中由于光声传感器表面不平产生的暗环出现在干涉圆环的中心；
调整位于所述暗环边缘的至少一个加热区域对应的子加热光束的光功率，使所述暗环逐渐展宽，直至所述干涉图样中干涉条纹为均匀圆环为止。
一种可能的实施方式中，在向光声传感器表面的一个目标光声探测区域入射光声信号探测光的情况下，所述根据携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值的步骤包括：
按照预设步长，控制入射目标光声探测区域的子加热光束的光功率由0逐步增加直至额定功率，并于每次增加子加热光束的光功率时记录所述目标光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值；
确定记录的每个光功率数值中的最大光功率数值和最小光功率数值；
根据所述最大光功率数值和最小光功率数值确定工作光功率数值。
一种可能的实施方式中，调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值的步骤包括：
按照预设步长，从当前光功率开始，逐步增加或减小每个子加热光束的光功率，直至所述目标光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值。
第五方面，本申请实施例还提供一种光声探测装置，应用于光声探测系统的控制部，包括：
区域划分模块，用于将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域；
调谐模块，用于向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光，并根据每个光声探测区域反射的携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定每个光声探测区域的工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光电传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值；
加热光控制模块，用于调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值等于对应的所述工作光功率数值；还用于根据所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值稳定在对应的所述工作光功率数值；
探测模块，用于使用光声传感器探测光声信号。
第六方面，本申请实施例还提供另一种光声探测装置，应用于光声探测系统的控制部，包括：
区域划分模块，用于将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域，
调平模块，用于向光声传感器表面的入射平整度探测光；
加热光控制模块，用于将加热光分为与每个所述加热区域对应的至少一个子加热光束入射所述光声传感器表面，同时接收携带有所述光声传感器的平整度信息的平整度反射光，并根据所述平整度信息确定每个所述加热区域的加热光功率；还用于调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值；还用于根据所述平整度信息和所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值稳定在所述工作光功率数值；
调谐模块，用于向光声传感器表面的至少一个所述光声探测区域入射光声信号探测光，根据携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光电传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值；
探测模块，用于使用光声传感器探测光声信号。
第七方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，具体方案为：
一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时可实现上述第三方面、第四方面及第四方面中任一种可能的实施方式的步骤。
第八方面，本申请实施例还提供一种电子设备，具体方案为：
一种电子设备，该电子设备包括上述的计算机可读存储介质，还包括可执行所述计算机可读存储介质的处理器。
综上所述，本申请一种光声传感器、光声探测系统、方法、装置及存储介质。本申请提供的光声传感器中谐振腔层的填充层，可以通过热胀冷缩作用调整光声传感器不同位置填充层的填充介质的厚度，从而对光声传感器各个位置的平面调平，因此可以适应具有较大面积的薄膜式谐振腔的光声传感器，对光声传感器表面的平整度要求。并且，可以在进行光声信号探测的同时，通过热胀冷缩作用可以完成对填充层的填充介质的厚度的调整，完成对光声传感器的谐振腔的腔长的调整，进一步对光声传感器工作点的调谐，从而保证光声传感器工作在工作灵敏度最高的工作点。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种光声传感器的结构示意图；
图2a为本申请实施例提供的另一种光声传感器的结构示意图；
图2b为本申请实施例提供的另一种光声传感器的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种光声传感器的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种光声探测系统的结构示意图；
图5为一种探测光部的结构示意图；
图6为一种加热光部的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种光声探测系统的结构示意图；
图8为一种调平光部的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种光声探测系统的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种光声探测方法的流程示意图；
图11为光功率数值随子加热光束的光功率变化而变化的示意图；
图12为本申请实施例提供的另一种光声探测方法的流程示意图；
图13为本申请实施例提供的一种光声探测装置的结构示意图；
图14为本申请实施例提供的另一种光声探测装置的结构示意图；
图15为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
本申请实施例提供的光声传感器可以应用于光声信号探测领域，例如，可以应用于光声成像技术中。
常用的光声成像技术的应用领域通常为医学成像领域，例如可以使用脉冲激光照射待成像的生物组织，通过光声效应激发出携带组织内部信息的超声波。携带生物组织内部信息的超声信号具有如下特点：(1)声压低，通常低于千帕斯卡；(2)带宽大，通常可达数十兆赫兹，而上述超声信号的特点是传统光声传感器难以解决的瓶颈问题。因此，传统上通常使用压电换能器作为探测器，近年来才出现了基于光学的光声探测器。
常用的光声探测器为使用了基于FP谐振腔的聚合物薄膜传感器的光声探测器，在薄膜厚度为38um时，在20MHz的带宽内获得了210Pa的等噪声压强。
然而，现有的制造工艺难以保证形成FP谐振腔的薄膜厚度的均匀性，例如针对生物组织的光声成像技术，要求超声接收窗口的线度达到厘米量级，而为了满足上述高灵敏度的探测要求，薄膜传感器能够容忍的薄膜厚度误差小于几十纳米，这对于当前的微纳加工技术来说十分困难。另外，形成FP谐振腔的薄膜厚度极易受环境影响，例如温度变化，大功率激光照射等等均可能使而薄膜厚度产生不可控的变化。并且，薄膜传感器的3dB工作点也会随时间、空间发生不可控的漂移，使得薄膜传感器的无法大规模量产和商用。
只能将快速可调谐的窄线宽激光器作为光声探测器中C波段的光发生器使用，在提升了光声信号探测成本的同时，限制了信号采集速率，无法实现实时的光声信号探测。
有鉴于此，本申请的核心发明点在于提供了一种光声传感器，基于相同的设计构思还提供了应用了上述光声传感器的光声探测系统和应用了上述光声探测系统的光声探测方法、装置及存储介质。本申请提供的光声传感器中谐振腔层的填充层，可以通过热胀冷缩作用调整光声传感器不同位置填充层的填充介质的厚度，从而对光声传感器各个位置的平面调平，因此可以适应具有较大面积的薄膜式谐振腔的光声传感器，对光声传感器表面的平整度要求。并且，可以在进行光声信号探测的同时，通过热胀冷缩作用可以完成对填充层的填充介质的厚度的调整，完成对光声传感器的谐振腔的腔长的调整，进一步对光声传感器工作点的调谐，从而保证光声传感器工作在工作灵敏度最高的工作点
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本申请作进一步地详细描述。
实施例一
图1为本申请实施例提供的光声传感器的结构示意图，如图1所示，本申请实施例提供的光声传感器主要包括：
衬底101、制备在衬底上的谐振腔层102。
具体的，衬底101为使用任一种常用的光学透明材料制成的具有至少一个平整表面的物体。
谐振腔层102包括第一腔体层1021、第二腔体层1022、以及位于第一腔体层1021和第二腔体层1022之间的填充层1023。所述第一腔体层1021位于所述填充层1023与所述衬底101之间，所述第二腔体层1022位于所述填充层1023远离所述衬底101一侧。
所述填充层1023填充了填充介质，所述填充介质通过热胀冷缩作用使所述填充层1023的厚度均匀，实现对所述光声传感器的工作点的调谐。
本申请实施例可以实现对任意面积的衬底101上制备的谐振腔层102的填充层1023的厚度进行调整，使谐振腔层102的平整度达到高细度谐振腔对填充层1023的平整度的要求。尤其对于衬底101的面积较大的情况来说，谐振腔层102实现了薄膜型的FP谐振腔，谐振腔层102的填充层1023的厚度就是谐振腔层102实现的薄膜型的FP谐振腔的腔长，通过改变光声传感器的FP谐振腔的腔长可以改变光声传感器的工作点。谐振腔层102的填充层1023的厚度均匀，则薄膜型的光声传感器上各个位置的工作点一致。进一步的，可以通过改变谐振腔层102的填充层1023的厚度，对光声传感器的工作点进行调谐。
应用本实施例的光声传感器进行光声信号探测时，探测光声信号的光声信号探测光向衬底101远离谐振腔层102的一侧入射，透过衬底101入射第一腔体层1021，大部分光声信号探测光被第一腔体层1021反射回来，小部分光声信号探测光透射到填充层1023中，透射到填充层1023中的小部分光声信号探测光被第二腔体层1022反射回来。第一腔体层1021和第二腔体层1022反射的携带有光声信号信息的光声信号反射光透过衬底101沿光声信号探测光的光路返回。
对本实施例的光声传感器进行加热时，加热光向衬底101远离谐振腔层102的一侧入射，透过衬底101入射谐振腔层102，通过热胀冷缩作用改变谐振腔层102的填充层1023的厚度。
可以通过热胀冷缩作用改变填充层1023整体的厚度，也可以通过热胀冷缩作用改变填充层1023某一部分或者某一个区域的厚度。在由于工艺等限制因素的干扰下，填充层1023可能存在厚薄不均的现象，通过对填充层1023较薄的区域进行加热，填充层中填充介质受热膨胀，可以增加填充层1023较薄的区域的厚度，从而对填充层1023进行调平。
实施例二
图2a和图2b为本申请实施例提供的另一种光声传感器的结构示意图，如图2a和图2b所示，本申请实施例提供的光声传感器主要包括：
衬底201、制备在衬底上的谐振腔层202和光热效应层203；
所述谐振腔层202包括第一腔体层2021、第二腔体层2022、以及位于第一腔体层2021和第二腔体层2022之间的填充层2023；所述填充层2023填充了填充介质；
所述光热效应层203位于所述谐振腔层202的一侧，使用混合有光热材料的介质制成，当有加热光入射所述光热效应层时，对所述填充层的填充介质进行加热；其中，所述光热材料为将光能转化为热能的材料。
具体的，衬底201为使用任一种常用的光学透明材料制成的具有至少一个平整表面的物体，例如玻璃衬底等。衬底201的制造材料需要在C波段、可见光波段、近红外波段等多个频段范围具有较高的透射率。为了衬底201上制备谐振腔层202和光热效应层203的一侧足够平整，衬底201相对于谐振腔层202和光热效应层203具有较厚的厚度，优选的，衬底201的厚度可在8mm至1.2cm范围内。如图2所示，衬底201的切面可以为一个梯形，也就是说，衬底201的一个表面为一个平整的平面，用于制备谐振腔层202和光热效应层203，另一个表面为一个斜面，探测光、加热光、调平光等光纤从斜面一侧入射衬底201，并透过衬底201入射谐振腔202或光热效应层203，这样的衬底201结构可以防止探测光、加热光等光线被衬底201反射回入射方向，从而避免对携带有光声信号的光声信号反射光引入过多的噪声。
谐振腔层202在衬底201的平整表面上制备，形成薄膜型的FP谐振腔。谐振腔层202的第一腔体层2021靠近衬底201。第一腔体层2021可以采用具有光选择特性的材料制成；具体的，具有光选择特性的材料为对光声信号探测光具有高反射特性和低透射特性的材料。由于起到光声探测作用的探测光通常采用C波段的光，优选的，第一腔体层2021采用的光选择特性的材料为，对C波段的光具有高反射特性和低透射特性的材料，例如，可以采用对C波段的光的反射率>98％，并且对C波段的光的透射率<1％的材料。当光热效应层203位于谐振腔层202远离衬底201的一侧时，为了使加热光可以尽可能的透射谐振腔层202到达光热效应层203，第一腔体层2021的光选择特性的材料为，对加热光具有高透射特性和低反射特性的材料。由于起到光声探测作用的探测光通常采用C波段的光，因此，加热光通常选用非C波段的光，因此，第一腔体层2021的光选择特性的材料为，对非C波段的光具有高透射特性和低反射特性的材料，例如，可以采用对可见光波段和/或近红外波段的光的反射率<4％，并且对可见光波段和/或近红外波段的光的透射率>94％的材料。具体的，可以使用二氧化硅/二氧化钛(SiO2/TiO2)介质、金属反射镜等作为第一腔体层2021的材料。
第二腔体层2022远离衬底，并且第二腔体层2022采用具有光选择特性的材料制成；具体的，所述光选择特性的材料为，对光声信号探测光具有高反射特性的材料。由于起到光声探测作用的探测光通常采用C波段的光，优选的，第二腔体层2022采用的光选择特性的材料为，对C波段的光具有高反射特性的材料，例如，可以采用对C波段的光的反射率>98％的材料。具体的，可以使用二氧化硅/二氧化钛(SiO2/TiO2)介质、金属反射镜等作为第二腔体层2022的材料。为了达到足够的反射率，可以制备多层介质薄膜作为第一腔体层2021或第二腔体层2022使用。为了使上述的薄膜型的FP谐振腔尽可能的平整，可以使用化学沉积的方法在衬底201上制备谐振腔层202，包括使用化学沉积的方法制备谐振腔层202中的第一腔体层2021、第二腔体层2022或填充层2023。
第一腔体层2021和第二腔体层2022之间有填充了填充介质的填充层2023。由于太硬的介质材料在同样的声压压强下，形变太小，因此光声信号的探测灵敏度不足，而太软的介质材料声音耦合效果不佳，同样影响光声信号的探测灵敏度，因此，填充层2023的填充介质需要具有合适的杨氏模量。填充介质的杨氏模量与预设的杨氏模量阈值之间的差值，小于预设的差值阈值，这里预设的杨氏模量阈值可以为1GPa，也就是可以采用1GPa杨氏模量左右的材料作为填充层2023的填充介质的材料，因此，填充层2023在光声信号作用下可以发生微小形变，填充层2023的部分区域的厚度会在光声信号的作用下发生改变，表现为FP谐振腔的腔长被光声信号调制，从而实现对光声信号的探测。具体的例如，可以使用派瑞林C、紫外胶等材料作为填充层2023的填充介质的材料。优选的，填充层2023的厚度约20～30um，相对于衬底201的厚度很小，因此第一腔体层2021、第二腔体层2022和填充层2023构成了薄膜型的FP谐振腔。
光热效应层203位于谐振腔层202的一侧，具体的，可以如图2a所示位于谐振腔层202的第一腔体层2021与衬底201之间，也可以如图2b所示位于谐振腔层202的第二腔体层2022外侧，也就是位于谐振腔层202远离衬底201的一侧。光热效应层103采用混合有光热材料的介质制备而成，光热效应层203可以很薄，光热效应层203中的光热材料在吸收或反射加热光后，将加热光的光能转化为热能，对谐振腔层202的填充介质进行加热，通过热胀冷缩作用改变谐振腔层202的厚度，从而进行光声传感器工作点的调谐和对光声传感器表面的调平。由于光声探测通常采用C波段光作为探测光，因此，采用非C波段的光作为加热光，选择的光热效应材料应该为基于非C波段光实现光热效应的光热效应材料，例如，量子点、金属络合物、纳米金颗粒等。使用何种光热效应材料，就使用对应的可以产生光热效应的光作为加热光。混合有光热材料的介质可以选择任一种易于沉积的材料，例如紫外胶、有色二氧化硅等。为了便于制备，光热材料通常采用颗粒状的固体材料混合于光热效应层203的介质中。光热材料的尺寸与加热光的波长有关，优选的，光热材料的直径可以为10nm至100nm范围。因此，可以在制备光热效应层203的同时，完成对加热光的光发生器设备的选型。同样的，可以使用化学沉积的方法在谐振腔层202靠近衬底201一侧或远离衬底201一侧，制备一层光热效应层203。
本申请实施例提供的光声传感器为可以利用光热效应主动调平和调谐工作点的具有薄膜式FP谐振腔的光声传感器，可以利用光通信领域中成熟的固定波长的窄线宽激光器作为光声信号的探测光源，可以使用常见的非C波段光发生器作为光热材料的加热光源，例如使用可见光激光器作为光热材料的加热光源，并光强调节装置控制加热光在光声传感器平面上的光功率分布，使光声传感器表面的FP谐振腔薄膜厚度均匀稳定，从而时FP谐振腔薄膜在较大的面积上保持统一而稳定的工作点。在保持传统的具有FP谐振腔的光声传感器具备的高灵敏度、大带宽的优势的同时，从而降低了光声传感器的制造成本，从而得以实现低成本、高成像速率、生产工艺简单灵活、且工作点稳定可控的光声探测系统，使实时光声成像的实现成为可能。
实施例三
图3为本申请实施例提供的另一种光声传感器的结构示意图，如图3所示，本申请实施例提供的光声传感器主要包括：
衬底301和制备在衬底上的谐振腔层302；
所述谐振腔层包括第一腔体层3021、第二腔体层3022、以及位于第一腔体层3021和第二腔体层3022之间的填充层3023；
所述填充层3023填充了混合有光热材料的填充介质，当有加热光入射所述光热材料时，对所述填充介质进行加热；其中，所述光热材料为将光能转化为热能的材料。
这里，衬底301为使用任一种常用的光学透明材料制成的具有至少一个平整表面的物体，例如玻璃衬底等。同样的，衬底301相对于谐振腔层302和光热效应层303具有较厚的厚度，优选的，衬底301的厚度可在8mm至1.2cm范围内。衬底301的切面也可以为一个梯形，从而避免对携带有光声信号的光声信号反射光引入过多的噪声。
除了如实施例二中将光热效应层制备于谐振腔层302的一侧之外，还可以直接将光热材料混合在填充层3023填充的填充介质中，当有加热光入射填充层3023填充的填充介质时，光热材料在吸收或反射加热光后，将加热光的光能转化为热能，同样可以对谐振腔层302的填充介质进行加热，通过热胀冷缩作用改变谐振腔层302的厚度。
谐振腔层302的第一腔体层3021可以采用具有光选择特性的材料制成；具体的，具有光选择特性的材料为对光声信号探测光具有高反射特性和低透射特性的材料。由于需要加热光可以尽可能的透射第一腔体层3021到达填充层3023，从而加热填充层3023中的光热材料因此，第一腔体层3021的光选择特性的材料需要对加热光具有高透射特性和低反射特性的材料。由于起到光声探测作用的探测光通常采用C波段的光，因此，加热光通常选用非C波段的光，第一腔体层3021的光选择特性的材料需要对非C波段的光具有高透射特性和低反射特性的材料，例如，可以采用对可见光波段和/或近红外波段的光的反射率<4％，并且对可见光波段和/或近红外波段的光的透射率>94％的材料。
谐振腔层302的第二腔体层3022采用具有光选择特性的材料制成；具体的，所述光选择特性的材料为，对光声信号探测光具有高反射特性的材料。
第一腔体层3021和第二腔体层3022之间有填充了填充介质的填充层3023。填充层3023的填充介质同样需要具有合适的杨氏模量。填充介质的杨氏模量与预设的杨氏模量阈值之间的差值，小于预设的差值阈值，这里预设的杨氏模量阈值可以为1GPa，也就是可以采用1GPa杨氏模量左右的材料作为填充层3023的填充介质的材料
填充层3023的填充介质中混合的光热材料为基于非C波段光实现光热效应的光热效应材料，例如，量子点、金属络合物、纳米金颗粒等。使用何种光热效应材料，就使用对应的可以产生光热效应的光作为加热光。为了便于制备，光热材料通常采用颗粒状的固体材料混合于光热效应层203的介质中。光热材料的尺寸根据所述加热光的波长确定，优选的，光热材料的直径可以为10nm至100nm范围。
本申请实施例提供的光声传感器为可以利用光热效应主动调平和调谐工作点的具有薄膜式FP谐振腔的光声传感器，在保持传统的具有FP谐振腔的光声传感器具备的高灵敏度、大带宽的优势的同时，从而降低了光声传感器的制造成本，从而得以实现低成本、高成像速率、生产工艺简单灵活、且工作点稳定可控的光声探测系统，使实时光声成像的实现成为可能。
基于相同的设计构思，本申请实施例还提供了应用了上述光声传感器的光声探测系统、方法、装置及存储介质。
实施例四
如图4所示，本申请实施例提供的一种光声探测系统，包括：控制部401、如实施例一至实施例三提供的光声传感器402、探测光部403和加热光部404；
所述探测光部403连接在所述控制部401和所述光声传感器402之间，用于向所述光声传感器402发射光声信号探测光，并接收所述光声传感器402反射的携带有光声信号信息的光声信号反射光；
所述加热光部404连接在所述控制部401和所述光声传感器402之间，用于向所述光声传感器402发射加热光。
控制部401与探测光部403和加热光部404分别连接，用于控制探测光部403和加热光部404的开启或关闭，还用于对探测光部403接收的光声信号信息进行分析，确定光声传感器402的平整度信息，并基于光声信号信息和平整度信息调节加热光部404发射的加热光功率。
实施例五
图5示出了本申请实施例五提供的一种探测光部，包括：
探测光发射部501、探测光路分离部502、探测信号采集部503和探测光引导部504；
所述探测光发射部501用于发射所述光声信号探测光；由于光声信号的探测光多采用C波段光，因此，探测光发射部501可以包括C波段的窄线宽固定波长激光器。
所述探测光路分离部502的一端分别连接所述探测光发射部501和所述探测信号采集部503，用于将所述光声信号探测光和所述光声信号反射光分离；所述探测光路分离部502的另一端连接有所述探测光引导部504；
探测光发射部501发射的光声信号探测光，经过探测光路分离部502后，经过探测光引导部504入射光声传感器506，由光声传感器506反射的光声信号反射光，经过探测光引导部504后回到探测光路分离部502，由于探测光路分离部502的作用，光声信号反射光不会传输到探测光发射部501，而是传输到探测信号采集部503，这样，也实现了对探测光发射部501的保护。为了分立光声信号探测光和光声信号反射光，可以采用光的单向结构实现探测光路分离部502，例如，采用偏振分束器5021和1/4λ波片5022实现探测光路分离部502，或者采用光环行器实现探测光路分离部502。
所述探测信号采集部503用于采集所述光声信号反射光携带的所述光声信号信息；探测信号采集部503接收携带有光声信号信息的光声信号反射光，并将光声信号反射光中的光声信号信息由光信号转化为电信号，并将上述电信号传输给控制部505，以便控制部505对光声信号信息进行分析。
所述探测光引导部504用于引导所述光声信号探测光入射所述光声传感器506。光声传感器506反射的光声信号反射光也经过探测光引导部504传输回到探测光路分离部502。
光电传感器506是具有二维平面结构的薄膜型光电传感器，因此，入射光电传感器506的光电信号探测光需要遍及光电传感器506的二维平面结构。具体的，可以将光电传感器506的表面分为至少一个光声探测区域，或者对光电传感器506的表面设置至少一个光声探测点。
在一种可能的实施方式中，可以在探测光引导部504增加分束器、扩束镜等分束结构，将从探测光发射部501发射的一束光声信号探测光，经过探测光引导部504的分束结构分为至少一束子探测光，每一束子探测光用于入射光电传感器506表面的一个光声探测区域或者光电传感器506表面的一个光声探测点进行光声探测。相应的，在探测信号采集部503设置至少一个高灵敏度低噪声的光声探测器，每个光声探测器用于接收一束子探测光入射光电传感器506，经由光电传感器506反射产生的子光声信号反射光。或者采用一个光声探测器阵列，光声探测器阵列的每一路用于接收一束上述子光声信号反射光。光声探测器或光声探测器阵列用于将携带有光声信号信息的光信号转换为电信号，之后，经过至少一个单通道数据采集卡或至少一个多通道数据采集卡，将携带有光声信号信息的电信号传输给控制部505。
此时，控制部505与探测光发射部501和探测信号采集部503分别连接，用于控制探测光发射部501的开启和关闭；还用于接收探测信号采集部503获取的光声信号信息，并对光声信号信息进行分析、处理或存储。
在另一种可能的实施方式中，由于光声探测器的费用较高，使用多个光声探测器或具有多个通路的光声探测器阵列实现的光声探测系统成本较高，为了降低光声探测系统的成本，可以使用光扫描器5041和聚光镜5042实现探测光引导部504，通过光扫描器5041可以控制光声信号探测光的光束在光电传感器506表面的入射位置，使光声信号探测光的光束在光电传感器506表面的每个光声探测区域或者光电传感器506表面的每个光声探测点进行扫描，经过光扫描器5041的光声信号探测光的光束通过聚光镜5042入射光电传感器506表面的一个光声探测区域或者光电传感器506表面的一个光声探测点，使用该光声探测区域或者光声探测点进行光声信号探测。该光声探测区域或者光声探测点反射的光声信号反射光，经过探测光引导部504回到探测信号采集部503。具体的例如，可以使用二维振镜、二维平移台或光阑等作为光扫描器5041使用。
由于使用一束光声信号探测光以在光电传感器506表面扫描的方式进行光声信号探测，因此，探测信号采集部503仅需要一个高灵敏度低噪声的光声探测器和数据采集卡对光声信号反射光携带的光声信号信息进行采集和传输，大大降低了光声探测系统的成本。
此时，控制部505与探测光发射部501、探测信号采集部503和探测光引导部504分别连接，用于控制探测光发射部501的开启和关闭；用于接收探测信号采集部503获取的光声信号信息，并对光声信号信息进行分析、处理或存储，根据光声信号信息确定光电传感器506的平整度信息，并根据光声信号信息对光电传感器506的工作点进行调谐；还用于控制光声信号探测光的光束在光电传感器506表面的入射位置。
实施例六
图6示出了实施例六提供的一种加热光部，包括：
加热光发射部601、光强调节部602和加热光引导部603；
所述光强调节部602的一侧连接有所述加热光发射部601，所述光强调节部602的另一侧连接有所述加热光引导部603，所述加热光发射部601发出的加热光，通过所述光强调节部602调节所述加热光的光强之后，通过所述加热光引导部603入射所述光声传感器605。
加热光发射部601选择何种光的光发生器6011根据光声传感器605选择何种光热材料确定，具体的，在光声传感器605选择纳米金颗粒作为光热材料的情况下，光发生器6011采用可见光波段的激光器，例如，可以选择可见光波段的连续激光器作为光发生器6011。
光电传感器605是具有二维平面结构的薄膜型光电传感器，因此，入射光电传感器605的加热光需要遍及光电传感器605的二维平面结构。具体的，可以将光电传感器605的表面分为至少一个加热区域，或者对光电传感器605的表面设置至少一个加热点。这里，加热区域或加热点可以与实施例五的光声探测区域或光声探测点重合，也可以不重合。由于需要实时对光声传感器605进行调平和调整光声传感器605的工作点，因此，以在光声传感器605表面扫描的方式入射加热光，无法满足对对光声传感器605的表面调平和调整光声传感器605的工作点的实时调整需求。因此，加热光发射部601需要包括扩束器6012，将光发生器6011发出的一束加热光扩展为至少一束子加热光，每束子加热光入射光电传感器605表面的一个加热区域或光电传感器605表面的一个加热点。
为了对光声传感器605的表面进行调平，光电传感器605表面的每个加热区域或光电传感器605表面的每个加热点需要入射的加热光的光功率可能不同，因此，光强调节部602需要包括空间光调制器(Spatial Light Modulator，SLM)、液晶屏等用于调节每束子加热光的光功率的装置，从而对光电传感器605表面的每个加热区域或光电传感器605表面的每个加热点进行选择性加热。
经过光强调节部602的加热光经由加热光引导部603入射光电传感器605，根据光强调节部602和光电传感器605的相对位置，以及加热光部、探测光部及调平光部之间的相对位置，可以在加热光引导部603中增加光反射器、波长选择性反射结构或波长选择性透射结构来使经过光强调节部602的每束子加热光入射光电传感器605表面的每个加热区域或光电传感器605表面的每个加热点。
控制部604分别与加热光发射部601的光发生器6011和光强调节部602连接，用于控制光发生器6011的开启和关闭，还用于通过光强调节部602控制每束子加热光的光功率。
实施例七
如图7所示，是本申请实施例提供的另一种光声探测系统，包括：
控制部701、如实施例一至实施例三提供的光声传感器702、探测光部703、加热光部704和调平光部705。
所述调平光部705连接在所述控制部701和所述光声传感器702之间，用于向所述光声传感器702发射平整度探测光，并接收携带有所述光声传感器702的平整度信息的平整度反射光。
控制部701与探测光部703、加热光部704和调平光部705分别连接，本实施例中，光声传感器702的平整度信息不是根据探测光部703接收的光声信号信息分析确定得到，而是根据调平光部705接收的平整度信息确定的。
实施例八
图8示出了本申请实施例八提供的一种调平光部，包括：
调平光发射部801、调平光路分离部802、调平信号采集部803和调平光引导部804。
所述调平光路分离部802的一侧连接有所述调平光发射部801和所述调平信号采集部803，用于将所述平整度探测光和所述平整度反射光分离；所述调平光路分离部802的另一侧连接有所述调平光引导部804；
所述调平光发射部801用于发射平整度探测光。调平光发射部801选择的光发生器8011类型可以根据实际需求选择，例如，为了获得更好、更准确光声传感器806的平整度信息，可以选择位于光声传感器806的薄膜型FP谐振腔的高反波段的光作为平整度探测光使用，薄膜型FP谐振腔的高反波段的光通常为近红外波段的光，例如1300nm波长的光，因此，可以使用近红外波段的激光器作为光发生器8011。
光电传感器806是具有二维平面结构的薄膜型光电传感器，因此，入射光电传感器806的平整度探测光需要遍及光电传感器806的二维平面结构。具体的，可以将光电传感器806的表面分为至少一个平整度探测区域，或者对光电传感器806的表面设置至少一个平整度探测点。这里，平整度探测区域或平整度探测点可以与实施例五的光声探测区域或光声探测点重合，也可以不重合。平整度探测区域或平整度探测点可以与实施例六的加热区域或加热点重合，也可以不重合。一般来说，为了简化计算，也为了达到更好的调平效果，平整度探测区域或平整度探测点可以与实施例六的加热区域或加热点重合，或者，可以直接使用加热区域或加热点作为平整度探测区域或平整度探测点。对光电传感器806平整度的探测，可以使用平整度探测光在每个平整度探测区域或每个平整度探测点扫描的方式，也可以使用均匀入射每个平整度探测区域或每个平整度探测点的方式。由于对平整度探测的设备并不昂贵，因此无需采用扫描的方式进行平整度探测，可以采用均匀入射的方式进行，从而简化实现方法，并且可以更快的得到光电传感器806的平整度信息。在采用平整度反射光的干涉图样作为平整度信息的情况下，还可以不划分光电传感器806的表面，直接向光电传感器806的表面发射均匀分布的平整度探测光，从而获取由光电传感器806反射的平整度反射光的干涉图样。此时，调平光发射部801还包括激光匀束器8012，可以将光发生器8011发射的单束的平整度探测光扩展为均匀分布的光束，并将均匀分布的光束经过调平光引导部804入射光电传感器806。
经过光电传感器806反射的携带有光电传感器806的平整度信息的平整度反射光，经由调平光引导部804传输至调平信号采集部803。调平信号采集部803用于采集所述平整度反射光携带的所述光声传感器的平整度信息。在平整度信息为平整度反射光的干涉图样的情况下，可以使用光学成像装置例如电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)相机或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)相机作为信号采集部803。利用CCD相机或CMOS相机获取平整度反射光的干涉条纹图样。
调平光引导部804用于引导所述平整度探测光入射所述光声传感器806。调平光发射部801和光电传感器806的相对位置，以及加热光部、探测光部及调平光部之间的相对位置，可以在调平光引导部804中增加光反射器、波长选择性反射结构或波长选择性透射结构来使调平光发射部801发射的平整度探测光入射光电传感器806。在平整度信息为平整度反射光的干涉图样的情况下，为了使信号采集部803获得更加清晰的平整度反射光的干涉图样，可以在调平光引导部804增加大视场物镜8041和凸透镜8042，使大视场物镜8041和凸透镜8042形成望远系统，从而使信号采集部803获得的干涉图样更加清晰。
控制部805与调平光发射部801和调平信号采集部803分别连接，用于控制调平光发射部801的开启或关闭，还用于获取调平信号采集部803采集的平整度信息，并根据平整度信息确定每束子加热光的光功率。
实施例九
如图9所示，本申请实施例九提供了一种光电探测系统，具体包括：
控制部901、光声传感器902、探测光部903、加热光部904和调平光部905。
光声传感器902为实施例一至实施例三提供的包含薄膜型谐振腔和光热材料的光声传感器。
探测光部903中包括用于发射探测光的探测光发生器9031，具体的，可以采用C波段窄线宽固定波长激光器作探测光发生器9031使用，探测光发生器9031为探测光部903中的探测光发射部。
探测光部903还包括保护激光器的偏振分束器9032和1/4λ波片9033，偏振分束器9032和1/4λ波片9033构成了探测光路分离部，光声信号反射光经过探测光引导部返回后，在探测光路分离部处向探测信号采集部传输，不会反射回探测光发射部。
探测光部903还包括高灵敏度低噪声的光声探测器9034和数据采集卡9035，光声探测器9034和数据采集卡9035构成了探测光部903的探测信号采集部，用于采集光声信号反射光并获取光声信号反射光中携带的光声信号信息，之后将光声信号反射光中携带的光声信号信息发送给控制部901。
本实施例采用在光声传感器902的每个光声探测点扫描的方式进行光声信号的探测，因此，探测光部903的探测光引导部包括了二维振镜9036和聚光镜9037，二维振镜9036和聚光镜9037构成了能使光声信号探测光在光声传感器902的每个光声探测点进行扫描的光束扫描系统。
加热光部904的加热光发射部包括加热光发生器9041和扩束器9042。在使用纳米金颗粒作为光热材料的情况下，可以使用可见光波段的连续激光器作为加热光发生器9041。扩束器9042将加热光发生器9041产生的加热光，扩展为至少一束子加热光。
加热光部904的光强调节部包括SLM 9043，用于在控制部901的控制下调节每束子加热光的管功率。
根据光强调节部和光电传感器902的相对位置，以及加热光部904、探测光部903及调平光部905之间的相对位置，加热光部904的加热光引导部包括第一波长选择装置9044和第二波长选择装置9045，用于将光声信号探测光的光路、加热光的光路、以及平整度探测光和平整度反射光的光路分离。具体的，第一波长选择装置9044反射加热光，透射平整度探测光和平整度反射光；第二波长选择装置9045反射加热光、平整度探测光和平整度反射光，透射光电信号探测光和光电信号反射光。在实施时，可以采用二向色镜、棱镜、光栅、带孔反射镜作为第一波长选择装置9044或第二波长选择装置9045使用。加热光部904的加热光引导部还包括大视物场镜9046，用于将SLM9043调整后的每个子加热光束投射到光声传感器902表面。
调平光部905的调平光发射部包括调平光发生器9051和激光匀束器9052，例如，可以采用近红外波段激光器作为调平光发生器9051使用。调平光发生器9051发射的调平光经过激光匀束器9052形成均匀分布的调平光光束。
为了保护调平光发射部，分离平整度探测光和平整度反射光，调平光路分离部可以包括偏振分束器9053和1/4λ波片9054。这里，偏振分束器9053和1/4λ波片9054还可以使用光环行器替代。调平光发射部发出的平整度探测光经过调平光路分离部后，经过调平光引导部入射光电传感器902，经光电传感器902反射后，携带有平整度信息的平整度反射光经过调平光引导部回到调平光路分离部，经过调平光路分离部传输至调平信号采集部，从而分离平整度探测光和平整度反射光，保护调平光发射部。
在平整度信息为平整度反射光的干涉图样的情况下，本实施例采用光学成像装置9055作为调平光部905的信号采集部使用。具体的，可以使用高速CCD相机作为光学成像装置9055，用于记录光电传感器902产生的干涉条纹图样，并将干涉条纹图样发送给控制部901，由控制部901分析光电传感器902表面的平整度和光电传感器902的工作点。
根据调平光路分离部和光电传感器902的相对位置，以及加热光部904、探测光部903及调平光部905之间的相对位置，调平光部905的调平光引导部包括凸透镜9056，还与加热光部904的加热光引导部复用了第一波长选择装置9044、第二波长选择装置9045和大视物场镜9046。其中，大视物场镜9046在调平光部905的调平光引导部中用于收集调平光部905上的平整度反射光，并与凸透镜9056构成望远系统，使光学成像装置9055获取的平整度反射光的干涉图样更加清晰。
控制部901分别于探测光发生器9031、数据采集卡9035、二维振镜9036、加热光发生器9041、SLM 9043、调平光发生器9051和光学成像装置9055连接，用于控制探测光发生器9031、加热光发生器9041和调平光发生器9051的开启和关闭；用于接收数据采集卡9035获取的光电信号信息和光学成像装置9055获取的平整度信息；用于通过二维振镜9036控制光电信号探测光在光电传感器902上的入射位置，还用于通过SLM 9043控制每个子加热光束的光功率。
实施例十
如图10所示，本申请实施例提供的一种光声探测方法，可以应用于实施例四至实施例九中任一种光电探测系统中的控制部，包括：
S1001：将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域，向光声传感器表面的入射平整度探测光。
在光声探测系统包括：控制部、光声传感器、探测光部、加热光部和调平光部的情况下，首先向光声传感器表面的入射平整度探测光，先对光声传感器表面进行调平。
这里，光声探测区域和加热区域的设置可以重合，也可以不重合。可以将平整度探测光均匀地入射光声传感器表面；也可以将光声传感器表面划分为至少一个平整度探测区域，并将平整度探测光分为至少一束子平整度探测光，向每个平整度探测区域入射一束子平整度探测光。优选的，在平整度信息为平整度反射光的干涉图样的情况下，将平整度探测光均匀地入射光声传感器表面。
S1002：将加热光分为与每个所述加热区域对应的至少一个子加热光束入射所述光声传感器表面，同时接收携带有所述光声传感器的平整度信息的平整度反射光，并根据所述平整度信息确定每个所述加热区域的加热光功率。
在将平整度探测光均匀地入射光声传感器表面时，平整度反射光携带的平整度信息为光声传感器表面的干涉图样。
此时，可以采用下述步骤1和步骤2根据所述平整度信息确定每个所述光声探测区域的加热光功率：
步骤1、根据干涉图样中干涉条纹的运动方向，调整每个子加热光束的光功率，使干涉条纹中由于光声传感器表面不平产生的暗环出现在干涉圆环的中心。
为了便于对子加热光束的光功率的确定，可以首先将每个子加热光束的光功率调整至同一光功率值，使光声传感器的谐振腔的每个加热区域均匀加热。在加热的过程中，干涉图样中干涉条纹会向圆环中心进行向心运动，或者向四周扩散进行离心运动。根据干涉图样中干涉条纹的运动方向，同时均匀调整每个子加热光束的光功率，使干涉条纹中由于光声传感器表面不平产生的暗环出现在干涉圆环的中心。
步骤2、调整位于所述暗环边缘的至少一个加热区域对应的子加热光束的光功率，使所述暗环逐渐展宽，直至所述干涉图样中干涉条纹为均匀圆环为止。
接来下，对光声传感器表面进行调平，主要调整位于暗环边缘的至少一个加热区域对应的子加热光束的光功率。具体的，当干涉条纹会向圆环中心进行向心运动时，降低暗环边缘的加热区域对应的子加热光束的光功率；当干涉条纹会向四周扩散进行离心运动时，增加暗环边缘的加热区域对应的子加热光束的光功率。使得出现在干涉圆环的中心的暗环逐渐展宽，直至干涉图样中干涉条纹为均匀圆环，此时光声传感器表面的每个加热区域具有相同的厚度，调平完成，得到每个子加热光束的光功率。
S1003：向光声传感器表面的至少一个所述光声探测区域入射光声信号探测光，根据携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光电传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值。
在光声传感器表面平整的情况下，光声传感器中每个光声探测区域的工作点相同，也就是光声传感器中每个光声探测区域的工作光功率数值相同。
因此，可以以任一个光声探测区域为目标光声探测区域，只向目标光声探测区域入射光声信号探测光，并根据光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值。
具体的，可以采用下述步骤1至步骤3根据光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值：
步骤1、按照预设步长，控制入射目标光声探测区域的子加热光束的光功率由0逐步增加直至额定功率，并于每次增加子加热光束的光功率时记录所述目标光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值.
步骤2、确定记录的每个光功率数值中的最大光功率数值和最小光功率数值。
步骤3、根据所述最大光功率数值和最小光功率数值确定工作光功率数值。
子加热光束对光声传感器的谐振腔或光热材料层中的光热材料进行加热的过程中，光热材料由于光热效应产生的热量会改变谐振腔的厚度，从而改变谐振腔反射的探测光的光功率，也就会使采集的携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值发生变化。随着子加热光束的光功率的变化，采集的光功率数值如图11所示。在谐振腔的谐振波长处，光声信号反射光的光功率最小，光声信号反射光的光功率数值最小。而光电传感器在谐振腔的谐振波长附近具有最大灵敏度，也就是说光电传感器的工作点位于谐振腔的谐振波长附近。因此，可以根据最大光功率数值和最小光功率数值确定工作光功率数值，也就是确定光电传感器的工作点。
在一种可能的实施方式中，可以采用下述公式(1)确定工作光功率数值。
P＝Pmin+(Pmax-Pmin)/2 (1)
其中，P为工作光功率数值，Pmin为最小光功率数值，Pmax为最大光功率数值。
S1004：调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值。
按照预设步长，从当前光功率开始，逐步增加或减小每个子加热光束的光功率，直至所述目标光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值。这里，当前光功率通常是指经过调平操作后，每个子加热光束的光功率。在调整每个子加热光束的光功率时，同步增加或减小每个子加热光束的光功率，并在调整的过程中持续监测目标光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值，直至目标光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值等于工作光功率数值为止。
S1005：使用光声传感器探测光声信号，并根据所述平整度信息和所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值稳定在所述工作光功率数值。
具体的，可以采用扫描的方式向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光，从而使用光声传感器探测光声信号；也可以同时向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光，从而使用光声传感器探测光声信号。当本申请实施例提供的光声探测方法应用于光声成像领域时，采集的光声信号反射光中携带的光声信号信息，可以经由图像重建程序处理，恢复光声图像。
无论采用扫描的方式入射光声信号探测光，还是向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光，均可以实时监测光声信号反射光的光功率数值。当任一个光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值不等于工作光功率数值时，增加或减少对应的加热区域的子加热光束的光功率，使得每个光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值均稳定在工作光功率数值。同时，为了保证光声传感器的平整度，还需要根据平整度信息调整每个子加热光束的光功率，例如可以根据平整度反射光的干涉图样，增加或减小任一加热区域的子加热光束的光功率，使干涉图样保持均匀的圆环状，保持光声传感器的平整度满足需求。从而使得光声传感器在表面进行了调平的基础上，始终工作与具有最大灵敏度的工作点。具体的，可以使用任一种常用的根据反馈值调整目标变量的方法对每个子加热光束的光功率进行调整，示例性的，可以使用比例积分微分(Proportional-Integral-Derivative，PID)的方法根据平整度信息和光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率。
实施例十一
如图12所示，本申请实施例提供的一种光声探测方法，可以应用于实施例四至实施例九中任一种光电探测系统中的控制部，包括：
S1201：将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域，向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光。
在光声探测系统包括：控制部、光声传感器、探测光部和加热光部的情况下，不先对光声传感器表面进行调平，直接向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光。
这里，光声探测区域和加热区域的设置可以重合，也可以不重合。
可以采用扫描的方式依次向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光，也可以同时向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光。
S1202：根据每个光声探测区域反射的携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定每个光声探测区域的工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光电传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值。
由于没有对光声传感器表面进行调平，因此，向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光之后，需要根据光声传感器表面的每个光声探测区域反射的光声信号反射光的光功率数值，确定每个光声探测区域的工作光功率数值。
具体的，向任一个光声探测区域入射光声信号探测光，并采用下述步骤1至步骤3根据携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值：
步骤1、按照预设步长，控制一个目标光声探测区域的子加热光束的光功率由0逐步增加直至额定功率，并于每次增加子加热光束的光功率时记录所述一个光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值。
步骤2、确定记录的每个光功率数值中的最大光功率数值和最小光功率数值。
步骤3、根据所述最大光功率数值和最小光功率数值确定工作光功率数值。例如，可以使用实施例十中的公式(1)根据所述最大光功率数值和最小光功率数值确定工作光功率数值。
S1203：调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值等于对应的所述工作光功率数值。
分别按照预设步长，从0开始逐步增加每个加热区域对应的子加热光束的光功率，直至使该加热区域对应的光声探测区域的声信号反射光的光功率数值等于对应的所述工作光功率数值。
S1204：使用光声传感器探测光声信号，并根据所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值稳定在对应的所述工作光功率数值。
具体的，可以采用扫描的方式向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光，从而使用光声传感器探测光声信号；也可以同时向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光，从而使用光声传感器探测光声信号。并在检测过程中实时监测每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值，如果该光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值不等于对应的工作光功率数值，增加或减小该光声探测区域对应的加热区域的子加热光束的光功率，使得该光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值稳定在对应的工作光功率数值。
实施例十二
如图13所示，本申请实施例提供的一种光声探测装置1300，可以应用于实施例四至实施例九中任一种光电探测系统中的控制部，包括：
区域划分模块1301，用于将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域，
调平模块1302，用于向光声传感器表面的入射平整度探测光；
加热光控制模块1303，用于将加热光分为与每个所述加热区域对应的至少一个子加热光束入射所述光声传感器表面，同时接收携带有所述光声传感器的平整度信息的平整度反射光，并根据所述平整度信息确定每个所述加热区域的加热光功率；还用于调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值；还用于根据所述平整度信息和所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值稳定在所述工作光功率数值；
调谐模块1304，用于向光声传感器表面的至少一个所述光声探测区域入射光声信号探测光，根据携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光电传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值；
探测模块1305，用于使用光声传感器探测光声信号。
一种可能的实施方式中，所述平整度信息为所述平整度反射光的干涉图样；
加热光控制模块1303，还用于：
根据干涉图样中干涉条纹的运动方向，调整每个子加热光束的光功率，使干涉条纹中由于光声传感器表面不平产生的暗环出现在干涉圆环的中心；
调整位于所述暗环边缘的至少一个加热区域对应的子加热光束的光功率，使所述暗环逐渐展宽，直至所述干涉图样中干涉条纹为均匀圆环为止。
一种可能的实施方式中，在向光声传感器表面的一个目标光声探测区域入射光声信号探测光的情况下，调谐模块1304，用于：
按照预设步长，控制入射目标光声探测区域的子加热光束的光功率由0逐步增加直至额定功率，并于每次增加子加热光束的光功率时记录所述目标光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值；
确定记录的每个光功率数值中的最大光功率数值和最小光功率数值；
根据所述最大光功率数值和最小光功率数值确定工作光功率数值。
一种可能的实施方式中，加热光控制模块1303，还用于：
按照预设步长，从当前光功率开始，逐步增加或减小每个子加热光束的光功率，直至所述目标光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值。
光声探测装置1300的每个功能模块均与实现中央控制功能的控制模块连接。
实施例十三
如图14所示，本申请实施例提供的另一种光声探测装置1400，可以应用于实施例四至实施例九中任一种光电探测系统中的控制部，包括：
区域划分模块1401，用于将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域；
调谐模块1402，用于向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光，并根据每个光声探测区域反射的携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定每个光声探测区域的工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光电传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值；
加热光控制模块1403，用于调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值等于对应的所述工作光功率数值；还用于根据所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值稳定在对应的所述工作光功率数值；
探测模块1404，用于使用光声传感器探测光声信号。
光声探测装置1400的每个功能模块均与实现中央控制功能的控制模块连接。
实施例十四
一种计算机可读介质，所述计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行实施例十或实施例十一提供的方法的步骤。实际应用中，所述的计算机可读介质可以为RAM、ROM、EPROM、磁盘、光盘等等，并不用于限制本申请保护的范围。
本申请所述的方法步骤除了可以用数据处理程序来实现，还可以由硬件来实现，例如，可以由逻辑门、开关、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌微控制器等来实现。因此这种可以实现本申请所述方法的硬件也可以构成本申请。
实施例十五
本申请实施例还提供一种电子设备，可以是计算机或服务器，其中可以集成本申请上述装置实施例的光声探测的装置。如图15所示，其示出了本申请装置实施例十二或实施例十三所涉及的电子设备1500。
该电子设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器1501、一个或一个以上计算机可读存储介质1502。该电子设备还可以包括电源1503、输入输出单元1504。本领域技术人员可以理解，图15中并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中：
处理器1501是该电子设备的控制部分，利用各种接口和线路连接各个部分，通过运行或执行存储在计算机可读存储介质1502中的软件程序，执行实施例十或实施例十一提供的方法的步骤。
计算机可读存储介质1502可用于存储软件程序，即实施例十或实施例十一提供的方法中涉及的程序。
处理器1501通过运行存储在计算机可读存储介质1502的软件程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。计算机可读存储介质1502可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据电子设备需要使用的数据等。此外，计算机可读存储介质1502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，计算机可读存储介质1502还可以包括存储器控制器，以提供处理器1501对计算机可读存储介质1502的访问。
电子设备还包括给各个部件供电的电源1503，优选的，电源1503可以通过电源管理系统与处理器1501逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源1503还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
该服务器还可包括输入输出单元1504，比如可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入；比如可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及服务器的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。
综上所述，以上仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种光声传感器，其特征在于，包括：衬底、制备在衬底上的谐振腔层；
所述谐振腔层包括第一腔体层、第二腔体层、以及位于第一腔体层和第二腔体层之间的填充层；所述第一腔体层位于所述填充层与所述衬底之间，所述第二腔体层位于所述填充层远离所述衬底一侧；
所述填充层填充了填充介质，所述填充介质通过热胀冷缩作用使所述填充层的厚度均匀，实现对所述光声传感器的工作点的调谐。
2.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，所述光声传感器还包括：光热效应层；
所述光热效应层位于所述谐振腔层的一侧，使用混合有光热材料的介质制成，当有加热光入射所述光热效应层时，对所述填充层的填充介质进行加热；其中，所述光热材料为将光能转化为热能的材料。
3.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，所述填充层填充了混合有光热材料的填充介质，当有加热光入射所述光热材料时，对所述填充介质进行加热；其中，所述光热材料为将光能转化为热能的材料。
4.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，第一腔体层采用具有光选择特性的材料制成；所述光选择特性的材料为，对光声信号探测光具有高反射特性和低透射特性的材料。
5.根据权利要求4所述的光声传感器，其特征在于，所述光选择特性的材料为，对加热光具有高透射特性和低反射特性的材料。
6.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，所述第二腔体层采用具有光选择特性的材料制成；所述光选择特性的材料为，对光声信号探测光具有高反射特性的材料。
7.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，所述填充介质的杨氏模量与预设的杨氏模量阈值之间的差值，小于预设的差值阈值。
8.根据权利要求2或3所述的光声传感器，其特征在于，所述光热材料为混合在所述填充介质中的颗粒状固体；所述光热材料的尺寸根据所述加热光的波长确定。
9.根据权利要求1所述的光声传感器，其特征在于，所述填充层的厚度为[20um，30um]。
10.一种光声探测系统，其特征在于，包括：控制部、探测光部、加热光部和如权利要求1至9任一项所述的光声传感器；
所述探测光部位于所述控制部和所述光声传感器之间，用于向所述光声传感器发射光声信号探测光，并接收所述光声传感器反射的携带有光声信号信息的光声信号反射光；
所述加热光部位于所述控制部和所述光声传感器之间，用于向所述光声传感器发射加热光。
11.根据权利要求10所述的光声探测系统，其特征在于，所述探测光部包括：
探测光发射部、探测光路分离部、探测信号采集部和探测光引导部；
所述探测光路分离部的一端分别连接所述探测光发射部和所述探测信号采集部，用于将所述光声信号探测光和所述光声信号反射光分离；所述探测光路分离部的另一端连接有所述探测光引导部；
所述探测光发射部用于发射所述光声信号探测光；
所述探测信号采集部用于采集所述光声信号反射光携带的所述光声信号信息；
所述探测光引导部用于引导所述光声信号探测光入射所述光声传感器。
12.根据权利要求10所述的光声探测系统，其特征在于，所述加热光部包括：
加热光发射部、光强调节部和加热光引导部；
所述光强调节部的一侧连接有所述加热光发射部，所述光强调节部的另一侧连接有所述加热光引导部，所述加热光发射部发出的加热光，通过所述光强调节部调节所述加热光的光强之后，通过所述加热光引导部入射所述光声传感器。
13.根据权利要求10所述的光声探测系统，其特征在于，所述系统还包括：调平光部；
所述调平光部连接在所述控制部和所述光声传感器之间，用于向所述光声传感器发射平整度探测光，并接收携带有所述光声传感器的平整度信息的平整度反射光。
14.根据权利要求13所述的光声探测系统，其特征在于，所述调平光部包括：
调平光发射部、调平光路分离部、调平信号采集部和调平光引导部；
所述调平光路分离部的一侧连接有所述调平光发射部和所述调平信号采集部，用于将所述平整度探测光和所述平整度反射光分离；所述调平光路分离部的另一侧连接有所述调平光引导部；
所述调平光发射部用于发射平整度探测光；
所述调平信号采集部用于采集所述平整度反射光携带的所述光声传感器的平整度信息；
所述调平光引导部用于引导所述平整度探测光入射所述光声传感器。
15.一种光声探测方法，其特征在于，所述光声探测方法应用于权利要求10～14中任一项所述的光声探测系统，所述光声探测方法包括：
将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域，向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光；
根据每个光声探测区域反射的携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定每个光声探测区域的工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光声传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值；
调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值等于对应的所述工作光功率数值；
使用光声传感器探测光声信号，并根据所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值稳定在对应的所述工作光功率数值。
16.一种光声探测方法，其特征在于，所述光声探测方法应用于权利要求10～14中任一项所述的光声探测系统，所述光声探测方法包括：
将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域，向光声传感器表面的入射平整度探测光；
将加热光分为与每个所述加热区域对应的至少一个子加热光束入射所述光声传感器表面，同时接收携带有所述光声传感器的平整度信息的平整度反射光，并根据所述平整度信息确定每个所述加热区域的加热光功率；
向光声传感器表面的至少一个所述光声探测区域入射光声信号探测光，根据携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光声传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值；
调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值；
使用光声传感器探测光声信号，并根据所述平整度信息和所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值稳定在所述工作光功率数值。
17.根据权利要求16所述的光声探测方法，其特征在于，所述平整度信息为所述平整度反射光的干涉图样；
所述根据所述平整度信息确定每个所述光声探测区域的加热光功率的步骤，包括：
根据干涉图样中干涉条纹的运动方向，调整每个子加热光束的光功率，使干涉条纹中由于光声传感器表面不平产生的暗环出现在干涉圆环的中心；
调整位于所述暗环边缘的至少一个加热区域对应的子加热光束的光功率，使所述暗环逐渐展宽，直至所述干涉图样中干涉条纹为均匀圆环为止。
18.根据权利要求16所述的光声探测方法，其特征在于，在向光声传感器表面的一个目标光声探测区域入射光声信号探测光的情况下，所述根据携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值的步骤包括：
按照预设步长，控制入射目标光声探测区域的子加热光束的光功率由0逐步增加直至额定功率，并于每次增加子加热光束的光功率时记录所述目标光声探测区域的光声信号反射光的光功率数值；
确定记录的每个光功率数值中的最大光功率数值和最小光功率数值；
根据所述最大光功率数值和最小光功率数值确定工作光功率数值。
19.根据权利要求18所述的光声探测方法，其特征在于，调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值的步骤包括：
按照预设步长，从当前光功率开始，逐步增加或减小每个子加热光束的光功率，直至所述目标光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值等于所述工作光功率数值。
20.一种光声探测装置，其特征在于，包括：
区域划分模块，用于将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域；
调谐模块，用于向光声传感器表面的每个光声探测区域入射光声信号探测光，并根据每个光声探测区域反射的携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定每个光声探测区域的工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光声传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值；
加热光控制模块，用于调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值等于对应的所述工作光功率数值；还用于根据所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使每个光声探测区域的所述光声信号反射光的光功率数值稳定在对应的所述工作光功率数值；
探测模块，用于使用光声传感器探测光声信号，其中，所述光声传感器为权利要求1～9中任一项所述的光声传感器。
21.一种光声探测装置，其特征在于，包括：
区域划分模块，用于将光声传感器表面划分为至少一个光声探测区域和至少一个加热区域，
调平模块，用于向光声传感器表面的入射平整度探测光；
加热光控制模块，用于将加热光分为与每个所述加热区域对应的至少一个子加热光束入射所述光声传感器表面，同时接收携带有所述光声传感器的平整度信息的平整度反射光，并根据所述平整度信息确定每个所述加热区域的加热光功率；还用于调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值等于工作光功率数值；还用于根据所述平整度信息和所述光声信号反射光的光功率数值调整每个子加热光束的光功率，使所述光声信号反射光的光功率数值稳定在所述工作光功率数值；
调谐模块，用于向光声传感器表面的至少一个所述光声探测区域入射光声信号探测光，根据携带有光声信号信息的光声信号反射光的光功率数值，确定工作光功率数值；所述工作光功率数值为所述光声传感器具有最大灵敏度时光声信号反射光的光功率数值；
探测模块，用于使用光声传感器探测光声信号，其中，所述光声传感器为权利要求1～9中任一项所述的光声传感器。
22.一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时可实现权利要求15或16～19任一项所述的方法的步骤。
23.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括如权利要求22所述的计算机可读存储介质，还包括可执行所述计算机可读存储介质的处理器。
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