压电换能器是光声信号检测中使用最广泛的技术，也是最初开发用于诊断超声成像的技术。然而，光声传感和成像的检测要求不同于传统的超声检查法，压电探测器不能满足光声检测的技术参数。因此，人们已经转向利用全光方法来测量光声波。

图1 折射超声探测器。 a 强度敏感的折射率检测。 b单光束偏转测量。 C使用纹影束的相敏超声检测。 d退耦光声源的相敏超声检测。

通常用于检测超声波的两种光学方法是折射测量法和干涉测量法。基于折射测定的检测使用光弹性原理，与介质相互作用的声波在该介质中引起机械应力，导致折射率（RI）与机械应力成比例地变化，如图1所示。干涉测量方法检测由超声引起的光学干涉图案的变化。超声波直接与光束相互作用，通过引起反射器的振动或通过改变谐振器的谐振频率来改变干涉条件，如图2所示。

图2 干涉超声探测器。 a-d传感机理：a迈克尔逊干涉仪中的相位检测，b马赫增德尔干涉仪中的相位检测，c基于多普勒的传感和d基于谐振腔的传感。超声波在a，b中施加在光束路径上，在a，c，施加在反射器上，在d施加在谐振腔上。检测由a，b光电探测器或c，d解调器执行。e-g用于超声波检测的常见谐振器几何结构：e，平面Fabry-Pérot，f， 微环和g，π相移光纤布拉格光栅。

与压电探测相比，全光声探测器每单位面积的信噪比更高，并且具有更宽的探测带宽，从而实现多种生物医学或工业应用。此外，声音的光学传感对电磁噪声不太敏感，因此适用于更广泛的环境。德国生物医学影像研究所的Georg Wissmeye教授综述了不同类别的光学超声检测方法，并讨论了面向全光学光声系统发展的关键技术趋势。此外还回顾了全光声音探测的应用领域，包括介入成像，非接触式测量，磁声学和无损测试。相关内容以《Looking at sound: optoacoustics with all-optical ultrasound detection》为题发表在《Light: Science & Applications》杂志上。

图3 基于全光学声音检测的非接触式光声成像。a 小鼠后腿的光声层析成像图像显示密集的微脉管系统。b叠加有光学吸收对比度（红色）的鸡胚光学相干断层扫描图像。c使用脉冲回波，激光诱导超声成像（红色）和光声层析成像（绿色）的斑马鱼图像。d离体小鼠耳朵相同区域的明场（左）和光声显微镜图像（右），显示互补的对比度。e人类视网膜色素上皮细胞用荧光显微镜（绿色）和光声显微镜（红色）成像。 AF自发荧光，PA光声最大振幅投射，PL鬼笔环肽荧光。f采用可以开发成基于光纤的前视光声原理验证内窥镜的装置获得的鸭胚光声层析成像图像。

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