Brevet FR3078155A1 (20190823)

REVENDICATIONS1. Capteur photo-acoustique (100; 700; 800; 900; 1000) comportant : - une chambre de mesure (110; 1010), apte à recevoir un milieu gazeux ou liquide ; et - une source (130) d'émission d'un faisceau lumineux d'excitation (131; 831; 931; 1031) modulé en amplitude à une fréquence dite d'excitation ; le capteur photo-acoustique étant agencé pour que le faisceau lumineux d'excitation (131; 831; 931; 1031) se propage dans la chambre de mesure, et le faisceau lumineux d'excitation présentant une composante spectrale apte à générer une onde de pression dans la chambre de mesure (110; 810; 1010) en présence d'une caractéristique prédéterminée du milieu gazeux ou liquide, l'onde de pression étant nommée onde acoustique ; caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - un résonateur optique (120; 720; 820; 920; 1020), situé dans la chambre de mesure, et comprenant au moins un élément mécanique (122; 860; 1020) qui est monté mobile et/ou deformable autour d'une position de retour élastique ou d'une forme de retour élastique ; et - une source (140;\n<CLM>\1\td'émission d'un faisceau lumineux de mesure (141; 741; 841; 941; 1041), distincte ou confondue avec la source d'émission du faisceau lumineux d'excitation ; le capteur photo-acoustique (100 ; 700 ; 800 ; 900; 1000) étant agencé pour que le faisceau lumineux de mesure (141; 741; 841; 941; 1041) effectue plusieurs passages dans le résonateur optique (120; 720; 820; 920; 1020) en passant par l'élément mécanique mobile et/ou deformable (122; 860; 1020), et l'élément mécanique mobile et/ou deformable étant apte à être mis en oscillation à la fois par un signal optique confiné dans le résonateur optique et par une onde acoustique générée dans la chambre de mesure.\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (100; 700; 800; 900; 1000) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément mécanique mobile et/ou deformable (122; 860; 1020) est 27 apte à être mis en oscillation par un signal optique confiné dans le résonateur optique (120; 720; 820; 920; 1020), à une fréquence d'auto-oscillation mécanique du résonateur optique, et en ce que la fréquence d'excitation du faisceau lumineux d'excitation (131; 831; 931; 1031) est au moins dix fois supérieure à la fréquence d'auto-oscillation 5 mécanique du résonateur optique.\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (100; 700; 800; 900; 1000) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le faisceau lumineux de mesure (141; 741; 841; 941; 1041) présente un pic d'émission centré sur une longueur d'onde de mesure, la longueur d'onde 10 de mesure étant située sur un pic de résonance (120; 12(d)) du résonateur optique (120; 720; 820; 920; 1020) au repos, le résonateur optique étant dit au repos en l'absence de l'onde acoustique dans la chambre de mesure et en l'absence d'un signal optique confiné dans le résonateur optique. 15\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (100; 800; 900; 1000) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la longueur d'onde de mesure correspond au maximum dudit pic de résonance (120; 12(d)).\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (700) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la 20 longueur d'onde de mesure est située sur une pente dudit pic de résonance (120; 12(d)).\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (700) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur photo-acoustique présente en outre une source (750) d'émission d'un faisceau de pompe (751), le faisceau de pompe présentant un pic d'émission centré sur une longueur 25 d'onde correspondant au maximum d'un pic de résonance (120; 12(d)) du résonateur optique au repos.\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (100 ; 700; 800; 900; 1000) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que : 28 - la source (140;\n<CLM>\1\td'émission du faisceau lumineux de mesure est distincte de la source (130) d'émission du faisceau lumineux d'excitation ; - le faisceau lumineux de mesure (141; 741; 841; 941; 1041) présente un spectre d'émission situé sur le spectre du visible, entre 400 nm et 800 nm ; et 5 - le faisceau lumineux d'excitation (131; 831; 931; 1031) présente un spectre d'émission situé en dehors du spectre visible.\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (1000) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le résonateur optique est un micro-résonateur agencé suspendu à 10 l'intérieur de la chambre de mesure (1010), et en ce que l'élément mécanique mobile et/ou deformable est formé par le résonateur optique lui-même.\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (1000) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le micro-résonateur est apte à guider un faisceau lumineux selon un chemin optique en 15 boucle fermée, et en ce qu'un trajet optique du faisceau lumineux d'excitation (1031) dans la chambre de mesure passe à l'intérieur de ladite boucle fermée.\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (100; 700; 800;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le résonateur optique (120; 720; 820; 920; 20 1020) est une cavité linéaire délimitée par deux miroirs (121, 122).\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (100; 700; 800;\n<CLM>\1\tselon la revendication 10, caractérisé en ce que l'un des miroirs (122) est agencé mobile et/ou deformable, et forme l'élément mécanique mobile et/ou deformable du résonateur optique. 25\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (900) selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce qu'un chemin optique du faisceau lumineux d'excitation (931) dans la chambre de mesure s'étend sensiblement orthogonal relativement à un chemin optique du faisceau lumineux de mesure (941) dans le résonateur optique, à plus ou moins 100 près. 29\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (100; 700;\n<CLM>\1\tselon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce qu'un chemin optique du faisceau lumineux d'excitation (131 ;\n<CLM>\1\tdans la chambre de mesure s'étend parallèle relativement à un chemin optique du faisceau lumineux de mesure (141; 741;\n<CLM>\1\tdans le résonateur optique. 5\n<CLM>\1\tCapteur photo-acoustique (800) selon la revendication 10, caractérisé en ce que les miroirs (121,\n<CLM>\1\tde la cavité linéaire délimitent également la chambre de mesure, et en ce que le résonateur optique comporte en outre une membrane (860) mobile et/ou deformable située à l'intérieur de la cavité linéaire, et formant l'élément mécanique mobile 10 et/ou deformable du résonateur optique (820).\n<CLM>\1\tSystème (1013) comportant un capteur photo-acoustique (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend un interféromètre dont l'un des bras (102) comporte le résonateur optique (120) du capteur photo- 15 acoustique.