"音響センサであって、反射素子を含むダイヤフラムと、光ファイバとを備え、光ファイバは、光ファイバから放射された光が反射素子によって反射されるように反射素子に対して位置決めされ、光ファイバの第1端と反射素子との間には、光キャビティが形成され、音響センサはさらに、ダイヤフラムと光ファイバとを機械的に結合する構造要素を備え、構造要素はシリカを含む、音響センサ。反射素子によって反射された光の少なくとも一部は、光ファイバ内に伝播する、請求項1に記載の音響センサ。光ファイバの第1端は、第2の反射素子を含み、第2の反射素子と反射素子との間にはファブリペローキャビティが形成される、請求項1に記載の音響センサ。光ファイバは、溶融シリカを含み、構造要素は、溶融シリカを含む、請求項1に記載の音響センサ。反射素子は、フォトニック結晶構造を含む、請求項1に記載の音響センサ。ダイヤフラムは、シリカを含む、請求項1に記載の音響センサ。ダイヤフラムは、光ファイバの第1端と反射素子との間の距離にほぼ等しい厚さを有する、請求項6に記載の音響センサ。ダイヤフラムから間隔を空けられ、光キャビティ内に位置決めされる、シリカを含む補償要素をさらに備える、請求項1に記載の音響センサ。ダイヤフラムは横寸法を有し、光ファイバの直径に対する横寸法の比率は、1.2から8の範囲にある、請求項1に記載の音響センサ。ダイヤフラムは、面積を有する可動部分を含み、光ファイバの断面積に対する面積の比率は、1.4から64の範囲にある、請求項1に記載の音響センサ。ダイヤフラムは1つ以上の流体管を含む、請求項1に記載の音響センサ。1つ以上の流体管は、反射素子とは別にある、請求項11に記載の音響センサ。光キャビティは流体を含む、請求項1に記載の音響センサ。感度を高めるために、少なくとも1つの概して圧縮可能かつ概して弾性的な要素をさらに備える、請求項13に記載の音響センサ。少なくとも1つの概して圧縮可能かつ概して弾性的な要素は気泡である、請求項14に記載の音響センサ。音響センサであって、反射素子と、光ファイバとを含み、光ファイバは、光ファイバから放射された光が反射素子によって反射されるように反射素子に対して位置決めされ、光ファイバの第1端と反射素子との間には、光キャビティが形成され、光キャビティは、温度によって変化する屈折率を有する媒体を含み、音響センサはさらに、温度によって変化する屈折率を補償する熱膨張係数および厚さを有する、光キャビティ内の要素を備える、音響センサ。媒体は水である、請求項16に記載の音響センサ。光キャビティ内の要素は、シリカを含み、光ファイバの第1端と反射素子との間の距離に略等しい厚さを有する、請求項17に記載の音響センサ。光キャビティ内の要素は、反射素子に対して機械的に結合されるダイヤフラムである、請求項16に記載の音響センサ。光キャビティ内の要素は、光ファイバに対して機械的に結合される、請求項16に記載の音響センサ。音響センサを製造する方法であって、反射素子を含むダイヤフラムを設けるステップと、光ファイバからの光が反射素子によって反射されるように光ファイバを反射素子に対して位置決めするステップとを備え、反射素子に対して光ファイバを位置決めするステップは、それらの間に光キャビティを形成するステップを含み、音響センサはさらに、構造要素を用いてダイヤフラムを光ファイバに対して機械的に結合させるステップを含み、構造要素はシリカを含む、方法。反射素子を含むダイヤフラムを設けるステップは、反射素子としてフォトニック結晶構造を設けるステップを含む、請求項21に記載の方法。フォトニック結晶構造を設けるステップは、フォトリソグラフィによって製造されたフォトニック結晶構造を設けるステップを含む、請求項22に記載の方法。ケイ酸塩を用いてダイヤフラムを構造要素に対して接着するステップをさらに備える、請求項21に記載の方法。シリカを含む要素を光キャビティに用いるステップをさらに備える、請求項21に記載の方法。光ファイバの第1端とダイヤフラムとの間の距離にほぼ等しくなるようにシリカを含む要素の厚さを選択するステップを含む、請求項25に記載の方法。機械的コンプライアンスを高めるためにダイヤフラムの直径を選択するステップをさらに備える、請求項21に記載の方法。機械的コンプライアンスを高めるためにダイヤフラムの断面積を選択するステップをさらに備える、請求項21に記載の方法。反射素子から分離された1つ以上の流体管を用いるステップをさらに備える、請求項21に記載の方法。感度を高めるために少なくとも1つの概して圧縮可能かつ概して弾性的な要素を用いるステップをさらに備える、請求項21に記載の方法。概要特定の実施形態において、音響センサが提供される。センサは、反射素子を有するダイヤフラムを含む。センサはまた、光ファイバを含む。光ファイバは、光ファイバから放射される光が反射素子によって反射されるように反射素子に対して位置決めされる。光ファイバの第1端と反射素子との間には、光キャビティが形成される。センサはさらに、ダイヤフラムと光ファイバとを機械的に結合する構造要素を含む。特定の実施形態の構造要素は、光ファイバの熱膨張係数と実質的に同様の熱膨張係数を有する材料を含む。たとえば、特定の実施形態の構造要素は、シリカを含む。特定の実施形態において、反射素子によって反射された光の少なくとも一部は、光ファイバ内に伝播することができる。光ファイバの第1端は、第2の反射素子を含むことができる。第2の反射素子と反射素子との間には、ファブリペローキャビティを形成することができる。特定の実施形態において、光ファイバは、溶融シリカを含むことができ、構造要素は、溶融シリカを含むことができる。一部の実施形態において、反射素子は、フォトニック結晶構造を含むことができる。これに加えて、一部の実施形態のダイヤフラムは、シリカを含むことができる。様々な実施形態において、音響センサのダイヤフラムは、光ファイバの第1端と反射素子との間の距離にほぼ等しい厚さを有することができる。特定の実施形態において、音響センサは、シリカを含有する補償要素をさらに含むことができる。補償要素は、ダイヤフラムから間隔を空けて光キャビティ内に位置決めすることができる。特定の実施形態のダイヤフラムは、横寸法を有することができ、光ファイバの直径に対する横寸法の比率は、1.2から8の間の範囲とすることができる。ダイヤフラムは、ある面積を有する可動部分を含むことができ、光ファイバの断面積に対する面積の比率は、1.4から64の間の範囲とすることができる。特定の実施形態において、ダイヤフラムは、1つ以上の流体管を含むことができる。1つ以上の流体管は、反射素子から分離することができる。特定の実施形態の音響センサにおいて、光キャビティは、流体を含むことができる。音響センサはさらに、感度を高めるために、少なくとも1つの概して圧縮可能かつ概して弾性的な要素を含むことができる。少なくとも1つの概して圧縮可能かつ概して弾性的な要素は、気泡とすることができる。特定の実施形態において、音響センサが提供される。センサは、反射素子を含む。センサはさらに、光ファイバを含む。光ファイバは、光ファイバから放射される光が反射素子によって反射されるように反射素子に対して位置決めされる。光ファイバの第1端と反射素子の間には、光キャビティが形成される。光キャビティは、温度に伴って変化する屈折率を有する媒体を含む。これらの実施形態において、光キャビティ内の要素は、温度に伴う屈折率の変化を補償する熱膨張係数および厚さを有する。様々な実施形態において、媒体は水とすることができる。これらの実施形態において、光キャビティ内の要素はシリカを含むことができ、光ファイバの第1端と反射素子との間の距離にほぼ等しい厚さを有することができる。一部の実施形態において、光キャビティ内の要素は、反射素子に対して機械的に結合されるダイヤフラムとすることができる。光キャビティ内の要素はまた、光ファイバに対して機械的に結合することができる。特定の実施形態において、音響センサを製造する方法が提供される。本方法は、ダイヤフラムを設けるステップを含む。ダイヤフラムは、反射素子を含む。本方法はさらに、光ファイバから光が放射されて反射素子によって反射されるように反射素子に対して光ファイバを位置決めするステップを含む。光ファイバを反射素子に対して相対的に位置決めするステップは、光ファイバと反射素子との間に光キャビティを形成するステップを含む。本方法はさらに、構造要素を用いてダイヤフラムを光ファイバに対して機械的に結合するステップを含む。構造要素は、光ファイバの熱膨張係数と同様の熱膨張係数を有する材料を含む。たとえば、構造要素は、シリカを含むことができる。特定の実施形態において、反射素子を含むダイヤフラムを設けるステップは、反射素子としてのフォトニック結晶構造を設けるステップを含むことができる。これらの実施形態において、フォトニック結晶構造を設けるステップは、フォトリソグラフィによって製造されるフォトニック結晶構造を設けるステップを含むことができる。様々な実施形態において、音響センサを製造する方法はさらに、ケイ酸塩を用いてダイヤフラムを構造要素に対して接着するステップを含むことができる。音響センサを製造する方法はさらに、シリカを含む要素を光キャビティに用いるステップを含む。特定のこのような実施形態において、本方法はさらに、光ファイバの第1端とダイヤフラムとの間の距離にほぼ等しくなるようにシリカを含む要素の厚さを選択するステップを含むことができる。特定の実施形態の方法は、機械的コンプライアンスを高めるためにダイヤフラムの直径を選択するステップを含むことができる。本方法はさらに、機械的コンプライアンスを高めるためにダイヤフラムの断面積を選択するステップを含むことができる。特定の実施形態において、本方法はさらに、反射素子から分離された1つ以上の流体管を用いるステップを含むことができる。一部の実施形態において、本方法はさらに、感度を高めるために少なくとも1つの概して圧縮可能かつ概して弾性的な要素を用いるステップを含むことができる。少なくとも1つの概して圧縮可能かつ概して弾性的な要素は、気泡とすることができる。実施形態の詳細な説明光学音響センシングには、様々な重要な用途がある。例えば、構造健全性モニタリングの場合、音響センサは、大型航空宇宙および風力エネルギー構造の健全性を監視することができる。音響センサはまた、防衛の用途において、長距離範囲での潜水接触に関して移動検知、追跡、および報告を可能とする。さらなる例として、源泉および源泉内の領域での石油およびガスの生産の用途において、監視および制御が可能となる。さらに他の例において、音響センシングは、任意の体液の圧力を測定することができ、生命維持装置などを含む多くの医療用途に使用される。ここに記載される特定の実施形態は、音響波たとえば、周囲環境からセンサに入射する音響波、またはセンサ内で発生する音響波に応答する光特性を有するファブリペローセンサをもたらすために機械的ダイヤフラム、第1の反射素子、および第2の反射素子たとえば、1つ以上のフォトニック結晶スラブを利用する、従来開示された音響センサにおいて引き起こされる1つ以上の問題に対して有利に対処するための構造、要素、または特徴を含む。ここに記載される特定の実施形態は、これらの従来開示された音響センサを適切に変更することによって実施することができる。このような従来開示された音響センサの例は、2009年4月28日に発行された米国特許第7,526,148号、2009年12月8日に発行された米国特許第7,630,589号、2010年10月5日に発行された米国特許第7,809,219号、および2011年2月1日に発行された米国特許第7,881,565号に記載されており、これらの文献の各々はその全体が引用によりここに援用され、米国特許出願公開第2011/0041616号もまた、その全体が引用によりここに援用される。以下に記載される構造、要素、または特徴は、個別に使用することができる、または2つ以上を互いに組み合わせて使用することができる。ここに記載される特定の実施形態は、従来開示された他の音響センサ構成を適切に変更することによって代替的に実施することができる、jωM、およびRである。明瞭化のために、1つのセンサ10のみのモデルが図34に示され、この例では、3つの異なるセンサがセンサシステム200において並行に設けられ、同じバックチャンバ65に接続される。入射音響信号は、圧力源Pinで表わされる。音響信号は、フォトニック結晶反射素子22の穴を通る体積流量経路Mhole‐Rhole、または適合ダイヤフラム20の動きを介した体積流量としての2つの経路を通って光キャビティ40へ伝達される。ひとたび信号が光キャビティ40に到達すると、バックチャンバ65につながる光ファイバ30の周囲のダイヤフラムの大きさのチャネル90を通って伝達される。光キャビティ40の容積を小さくすることで、音響コンプライアンスが低くなる。これは、光ファイバ30とダイヤフラム20との間で水は圧縮されないが、バックチャンバ65内へ押し流されることを意味する。バックチャンバ65が無ければ、ダイヤフラム20の動きは堅い光キャビティ40によって抑制され、これによって、水中におけるセンサ10の応答が空気中と比して80dBより大きく降下する。センサ10の光学素子によって測定される量はダイヤフラム変位のみであるため、この等価回路モデルは、ダイヤフラムコンプライアンスにわたる入力圧力の割合を計算するために使用することができ、これによってセンサの応答が得られる。同様に、散逸性要素からダイヤフラムコンプライアンスに送られるノイズの量は、この等価回路を用いて算出することができ、これによってセンサシステム200の熱機械的ノイズの制限が得られる。ダイヤフラムの音響インピーダンス厚さh、半径a、および密度ρを有する、周囲に固定された伸張円形ダイヤフラム20における小さい横方向の変位uのための運動方程式は、以下のとおりである:たとえば、S.ティモシェンコSTimoshenkoおよびS.ウォイノウスキ-クレイガーSWoinowskyKriegerのプレートおよびシェルの理論TheoryofPlatesandShellsマクグロウヒル,ニューヨーク,1959年、ならびにM.ディジオバンニMDiGiovanniの平坦および波形ダイヤフラム設計ハンドブックFlatandCorrugatedDiaphragmDesignHandbookマーセルデッカー,ニューヨーク,1982年を参照されたい。Eはヤング率であり、υはポワソン比である。ダイヤフラムの大きさは、音響波長と比較して小さいため、入力圧力は、振幅Pおよび周波数ωを有する平面波としてモデル化されるHz単位での周波数は、f=ω/2π。式5は、応答周波数およびモードプロファイルのための式を得るために分析的に解くことができる。残留応力が低いダイヤフラム20の曲げプロファイルたとえば、a2hσ<<Dは、以下のとおりに表わされる。ここで、u0=cmPは中心変位振幅であり、cm=a4/64Dはダイヤフラム20の機械的コンプライアンス剛性の逆数である。水中では、水のインピーダンスがダイヤフラムの機械構造を支配することから、ダイヤフラム20の機械的共振は無視することができる。これにより、式6は、目的の周波数範囲に対して有効であると仮定される。変位が大きい場合u0>h/5、ダイヤフラム20を曲げる引張応力は大きくなり、所与の圧力においてダイヤフラム20を偏向させることが難しくなる。この場合の中心変位は、以下の式で計算することができる:たとえば、M.ディジオバンニMDiGiovanniの平坦および波形ダイヤフラム設計ハンドブックFlatandCorrugatedDiaphragmDesignHandbookマーセルデッカー,ニューヨーク,1982年を参照されたい。式5は、固体ダイヤフラムをモデリングしており、それ故にダイヤフラムの機械的特性に対するフォトニック結晶反射素子22の穴の影響を考慮に入れていない。穴はダイヤフラム20の弾性を高度に異方的とし、これによって機械的モデリングが複雑となる。それにもかかわらず、変更された弾性定数を用いることによって均質ダイヤフラムとしての構造を概算することができる。フォトニック結晶反射素子22の有効弾性定数は、穿孔されたダイヤフラムの歪みエネルギを同等の固体ダイヤフラムの歪みエネルギと同等とみなすことによって求められる。たとえば、M.ピーダーセンMPedersen、W.オルスイスWOlthuis、およびP.ベルグヴェルドPBergveldの薄い穿孔プレートの機械的挙動、およびそのシリコンコンデンサマイクロフォンへの適用についてOnthemechanicalbehaviourofthinperforatedplatesandtheirapplicationinsiliconcondensermicrophonesセンサおよびアクチュエータASensorsandActuatorsA、54巻、499-504ページ1996年を参照されたい。穿孔されたプレートは、変更された弾性定数を有する固体等方性プレートとしてモデリングすることができる。有効弾性定数は、2つのプレートの歪みエネルギを一致させることによって求められ、以下の材料定数をもたらす。式8および式9を併せて解くことによって、有効ヤング率E′および有効ポワソン比υ′を算出することができる。代替的に、式9は、有効曲げ剛性D′をもたらす。υの二次項を無視することによって、式11におけるD′の式がもたらされる。フォトニック結晶反射素子22が規定される全領域aPCの半径=25μmは、ダイヤフラム20半径はa150μmよりも小さい。したがって、弾性係数はダイヤフラム20を通して一定ではない。具体的には、ダイヤフラムの曲げ剛性Ddjaは、径方向の位置によって変動し、Ddiar>aPC=DおよびDdiar≦aPC=D′となる。式5のシンプルなモデルを用いるために、複合ダイヤフラムは、∇2Ddia∇2≡D′′∇4をおおよそ満たす有効曲げ剛性D′′を有する統一ダイヤフラムと同等であると仮定される。同様に、単一の密度ρ′′が用いられる。これらの有効弾性定数を算出するために、有限要素解析または重合法を使用することができる。式11の変更された弾性定数で表わされる直径が50μmの中心領域を有する、直径が300μmの複合ダイヤフラムの有限要素シミュレーションは、有効曲げ剛性D′′=0.76Dおよび有効密度ρ′′=0.70/ρをもたらす。残留応力は、製造された構造においてはごくわずかとなる。これらの値は、線形変位レジームのために得られる。非線形変位レジームを考慮に入れたシミュレーションでは、同じ結果がもたらされ、式7と一致する。ダイヤフラムのコンプライアンスCdiaは、このばね定数の逆数であり、それ故に、Cdia=1/kdiaから、音響コンプライアンスは以下のとおりとなる:ダイヤフラム20のコンプライアンスは、圧力に応じたダイヤフラム20の変位を定めることから、特に重要である。センサ10の光学部分は、ダイヤフラムの変位のみを感知するため、集中モデルの主な目的は、この特定のコンプライアンスにわたる圧力Pdjaおよびノイズを算出することにある。ダイヤフラムの放射インピーダンス周囲流体は、センサ10の全体の機械構成において重要な役割を果たし、センサダイナミクスに大きな影響を及ぼす他の音響質量およびコンプライアンスをモデリングする必要がある。流体の存在によって散逸が生じ、熱機械ノイズが引き起こされ、音響抵抗による損失のモデリングを利用する。音響質量および抵抗を算出する場合、特定の実施例においては、流動が層流であり、流体が圧縮不可能であると仮定することができる。コンプライアンスを算出するために、流体の圧縮可能性が考慮される。特定の実施形態において、水中でのダイヤフラム20の有効音響質量は、真空での音響質量よりも一桁大きい。これは、ダイヤフラム20が振動した場合に、流体がダイヤフラム20とともに動くためである。よって、液体の流動を考慮に入れるために質量項を含むことができ、放射質量Mradと呼ばれる。振動ダイヤフラム20はまた、エネルギの一部を流体に放射し、散逸のチャネルをもたらす。この放射ロスを考慮に入れるために、音響放射抵抗Rradを含むことができる。放射質量および抵抗は、ダイヤフラムを無限バッフルに搭載された剛性ピストンとして概算することによって算出することができ、以下によって得られる。たとえば、L.L.ベラネクLLBeranekの音響学Acoustics米国物理学協会、ニューヨーク、1986年、およびM.ロッシMRossiの音響学および電気音響学AcousticsandElectroacousticsArtechHouseInc、1988年を参照されたい。ここでは、ρ0は流体の密度であり、cは流体内での音の速度を示す。ここに記載されるモデリングは、質量リアクタンスに並行な一定シャント抵抗とは対照的な質量リアクタンスと直列の周波数依存抵抗の対流を使用する。たとえば、L.L.ベラネクLLBeranekの音響学Acoustics米国物理学協会、ニューヨーク、1986年を参照されたい。特定の実施形態において、無限バッフル概算は過度にシンプルであり、センサヘッドの大きさは、目的の周波数範囲の大部分に対するサブ波長とすることが考えられる。センサは、30kHzより大きい放射損失によって制限することができる自己ノイズを有することが望ましく、海洋ノイズは水分子のブラウン運動に支配されるため、特定の実施形態においては、放射損失の正確なモデリングが重要となる。有限閉鎖バッフルは、特定の実施例における構造を記載する上での良い例となり得る。有限バッフルのモデリングは困難ではあるが、結果の要旨は次のとおりである。周波数が低い場合において、センサは無限管の端部においてピストンのように作動し、これによって放射損失が無限バッフルの値の約半分となる。周波数が高い場合において、ヘッドの大きさが波長に相当する場合、インピーダンス値は無限バッフルのインピーダンス値に近づく。たとえば、P.H.G.クレーンPHGCraneの非バッフル化および一部がバッフル化されたピストン源の音響放射インピーダンスを計算する方法MethodforthecalculationoftheacousticradiationimpedanceofunbaffledandpartiallybaffledpistonsourcesJSoundVib、第5巻、257-277ページ1967年、ならびにT.メロウTMellowおよびL.カーカイネンLKaerkkaeinenの有限開放および閉鎖円形バッフルにおける振動ディスクの音界についてOnthesoundfieldofanoscillatingdiskinafiniteopenandclosedcircularbaffleJAcoustSocAm、第118巻、1311-1325ページ2005を参照されたい。しかし、評価実験および予測される実用的な用途において、センサ10は、大きい構造体に搭載される。このような実際のバッフル構造の大きさ、形状、および剛性に基づく理論上の処理は、過度に複雑である。それにもかかわらず、これらのバッフルが30kHzより高い波長よりも通常は大きい<5cmという事実に基づき、式14および15の無限バッフルモデルは、センサ10の特定の実施例をモデリングするには十分であると仮定することができる。より念入りに仕上げられたバッフルモデルが使用される場合、周囲海ノイズに寄与する熱ノイズは、センサ-バッフル構造が露出されるような最小ノイズレベルを反射するように調整することができる。フォトニック結晶反射素子の穴を通る流動フォトニック結晶反射素子22の穴を通って流動する水は、粘性抵抗に直面し得る。ホール抵抗には2つの寄与があり、穴の周辺からの流体の水平流によるものスクイーズ膜流と、穴を通る流体の垂直流によるものポアズイユ流とがある。各穴からの水平流の寄与は、以下のとおりである。mは流体の動的粘度および/またはキャビティの間隔である。たとえば、D.ホメントコヴスチDHomentcovschiおよびR.N.マイルズRNMilesの穿孔された平坦微細構造の粘性減衰のモデリング,音響学での用途ModelingofviscousdampingofperforatedplanarmicrostructuresApplicationsinacousticsJAcoustSocAm、第116巻、2939-2947ページ2004年、ならびにZ.スクヴォルの空気ギャップ静電トランスデューサにおける粘性損失による音響抵抗についてOnacousticalresistanceduetoviscouslossesintheairgapelectrostatictransducersAcustica、第19巻、295-299ページ1967年。穿孔された裏プレートを用いる多くのマイクロフォンとは対照的に、境界条件によって境界部のダイヤフラムの動きが防止され、このスクイーズ膜流が誘発される。穿孔されたダイヤフラム20は、穴を通る流動に力を付与する圧力場と同じ圧力場によって動かすことができる。結果として、ダイヤフラム20に設けられた穴は、スクイーズ膜減衰を大幅に減らすことはない。一方で、各穴からの垂直流への寄与は、以下のとおりである。L.L.ベラネクLLBeranekの音響学Acoustics米国物理学協会、ニューヨーク、1986年、M.ロッシMRossiの音響学および電気音響学AcousticsandElectroacousticsArtechHouseInc、1988年、ならびにD.ホメントコヴスチDHomentcovschiおよびR.N.マイルズRNMilesの穿孔された平坦微細構造の粘性減衰のモデリング,音響学での用途ModelingofviscousdampingofperforatedplanarmicrostructuresApplicationsinacousticsJAcoustSocAm、第116巻、2939-2947ページ2004年を参照されたい。この変更された厚さは、穴の半径aholeおよび厚さhが同等である場合に、穴の端部の影響を修正するために使用することができる。たとえば、D.ホメントコヴスチDHomentcovschiおよびR.N.マイルズRNMilesの穿孔された平坦微細構造の粘性減衰のモデリングViscousdampingofperforatedplanarmicromechanicalstructuresセンサおよびアクチュエータASensorsandActuatorsA、第119巻、544-552ページ2005年を参照されたい。穴の放射抵抗は、流れ抵抗と比較すると重要ではなく、モデリングには含まれていない。穴の音響質量もまた考慮することができ、以下のように捉えられる。たとえば、L.L.ベラネクLLBeranekの音響学Acoustics米国物理学協会、ニューヨーク、1986年、およびM.ロッシMRossiの音響学および電気音響学AcousticsandElectroacousticsArtechHouseInc、1988年を参照されたい。特定の実施形態における穴は並行なチャネルを提供するため、全体的な穴のインピーダンスは、穴の数に等しい係数によって減らすことができる。キャビティの効果光キャビティ40を通ってダイヤフラムの大きさのチャネル90へ流動する流体は、以下のスクイーズ膜抵抗と呼ばれる抵抗に直面する:たとえば、固体センサおよびアクチュエータに関するJ.B.スターJBStarrの固体加速度計におけるスクイーズ膜減衰SqueezefilmdampinginsolidstateaccelerometersIEEEワークショップ、第4技術ダイジェスト、44-47ページ1990年を参照されたい。フォトニック結晶反射素子22の穴を通る全ての堆積流量は、光キャビティ40を通ることができ、それ故に、その抵抗は式19で表わすことができる。しかし、特定の実施形態において、ダイヤフラムの直径はファイバの直径よりもかなり大きいため、動くダイヤフラム20によって誘発される体積流量の一部のみがキャビティ40を通って流動する。したがって、2つの場合における有効抵抗は異なっており、ダイヤフラムの動きによって誘発された流動は、実際のキャビティ抵抗の一部に直面し、以下の剛性ピストン概算をもたらす:ここで、afは光ファイバ30の半径である。ファブリペローキャビティ40およびバックチャンバ65は、位置エネルギを蓄える流体量であり、それ故に、ばね効果によってダイヤフラムの動きを妨げることができる。この効果は、キャビティコンプライアンスCcavおよびバックチャンバコンプライアンスCbcの2つの音響コンプライアンスによって占められる。ここで、abcおよびLは、それぞれ、バックチャンバ65の半径および長さである。たとえば、L.L.ベラネクLLBeranekの音響学Acoustics米国物理学協会、ニューヨーク、1986年、およびM.ロッシMRossiの音響学および電気音響学AcousticsandElectroacousticsArtechHouseInc、1988年を参照されたい。キャビティのコンプライアンスは、キャビティの容量が小さいために目的の周波数範囲内でリアクタンスが非常に大きくなることから、計算においては無視してもよい。一方で、バックチャンバ65の容積が比較的大きい場合は、その音響質量を含む。たとえば、同文献を参照されたい。特定の実施形態において、この質量のリアクタンスは、周波数が低い場合には小さいが、27kHzのホルムヘルツ周波数を超えるとバックチャンバのインピーダンスを支配し得る。ファイバ周辺の環状チャネルを通る流動光ファイバ30、および光ファイバ30が通るダイヤフラムの大きさのチャネル90は、光キャビティ40をバックチャンバ65に接続する環状の開口を規定する。これらの環状のチャネルの抵抗および音響質量は、センサ10のモデリングに含むことができる。計算は、式17および18と同様の式で表わされる。lは、環状チャネルの長さである。項fRεおよびfMεは、ε=af/aの関数である。ここで長さl、外径a、および内径afを有する環状チャネルを通る軸方向の圧力流uのプロファイルは、以下のように記載される。ここでξ=r/aである。たとえば、R.A.ウォースRAWorthの同心シリンダ間の粘性流動を表わす並行プレートアナロジの正確性AccuracyoftheparallelplateanalogyforrepresentationofviscousflowbetweencoaxialcylindersJApplPolymSci、第24巻、319-3281979年を参照されたい。面ξ=κは、せん断応力がゼロの状態に対応する。式25を統合し、u=0、r=af、およびr=aの無滑り境界条件を使用すると、軸方向の速度が以下のとおり得られる:光ファイバ30の表面は完全に平滑であると考えられる一方で、上述したように、DRIEによってエッチングされたシリコン側壁は、~0.25μmの平均高さを有する波形構造を有することができる。このような粗い表面は、流れ抵抗を増大させることができ、水の粘性の増加またはチャネルの直径の減少によって成形することができる。G.M.マラGMMalaおよびD.リーDLiの微細管における水の流動特性FlowcharacteristicsofwaterinmicrotubesIntJHeatFluidFlow、第20巻、142-148ページ1999年、ならびにY.フーYHu、C.ワーナーCWerner、およびD.リーDLiの微細チャネルを介した圧力駆動流動に対する三次元粗さの影響InfluenceofthreedimensionalroughnessonpressuredrivenflowthroughmicrochannelsJFluidsEng、第125巻、871-879ページ2003年に記載の測定および計算に基づき、波形粗さ~0.25μmによって流れ抵抗を約10より大きく増大させることができる。したがって、最適なチャネルの大きさを調整することによって、この効果が補償される。モデリングの結果センサシステムの応答例示的な実施形態において、1Hz‐100kHzの周波数範囲に対する第1のセンサたとえば、300μmの直径を有するダイヤフラムの応答を集中素子モデルを用いて計算した結果が図35Aに示される。第1のセンサ設計の構造的なパラメータは、表1に要約されている。周波数が低く、高域カットオフが25Hzである場合、水は、ダイヤフラム20を動かす代わりにフォトニック結晶反射素子22の穴を通って流動する傾向がある。第1のセンサは、静水圧の変動に対しては感度が鈍いことから、たとえば、深海での用途に使用することができる。~10kHzの場合、ダイヤフラムの機械構成およびそれに伴って移動する追加の水塊によって規定される共振がある。水塊は、ダイヤフラム20の有効質量を約60倍増加させることができ、これにより、空気中で稼働する場合とくらべて共振が降下する。共振周波数は、図34の音響回路の高周波数部分からw0=M0C0-1/2として規定することができ、M0=MradMdiaMchanMbc、および1/C0=1/Cdia1/Cbcである。カットオフと共振との間には、入力圧力の大部分がダイヤフラム20にわたって降下する、広く有用な平坦バンドが設けられる。ここに記載されるように、共有されたバックチャンバ65によって、センサシステム200内のセンサ間の交差カップリングが可能となる。図35Aに示されるように、約16kHzにおいて追加の共振特性の形態となる。この周波数は、第2のセンサたとえば、212μmの直径の共振に対応し、それ故に共振特性は、このセンサからの交差カップリングの結果となる。23kHzの共振を有する第3のセンサたとえば、150μmの直径からのカップリングはない。ここに開示されるように、共振がヘルムホルツ共振の近くに合致するようにバックチャンバ65と並行センサとを設計することにより、カップリングを抑制することが可能となる。集中モデリングの1つの制限としては、バックチャンバ65内に現れるω=πc/Lより高い約50kHzに相当する音響共振は考慮に入れられていない。これらの共振は、バックチャンバのインピーダンスに影響を与え、共振周波数の近くにおいて低い値から高い値へ増大する。たとえば、L.L.ベラネクLLBeranekの音響学Acoustics米国物理学協会、ニューヨーク、1986年を参照されたい。この効果は、ヘルムホルツ共振によるインピーダンスの減少ほど強くはない。バックチャンバのインピーダンスの変動はセンサ応答に対して二次的な降下を与えるが、これらの共振は、実際の応答スペクトルにおいて見ることができ、それ故に、特定の実施例においては望ましくない。このような共振は、たとえば吸音層またはインピーダンス合致層とバックチャンバ65とを整列させるなど、ラウドスピーカー筺体において使用される方法と類似の方法によって減らすことができ、これによって定常波を抑制することができる。通常のラウドスピーカー筺体と比してバックチャンバ65のサイズが小さいので、この方法は変更することができる。熱ノイズ図35Bは、放射損失破線、フォトニック結晶反射素子22の穴を通る流動点線、ならびに光キャビティ40および環状チャネルを通る流動一点鎖線であるいくつかの散逸チャネルからの寄与を伴ってダイヤフラム20に伝達される熱ノイズの合計20°Cにおけるを示す。周波数が低い場合において、フォトニック結晶反射素子22の小さい穴を通る高度に散逸的な流動が、ノイズフロアを支配する。約1kHzを超えると、フォトニック結晶反射素子22の穴を通る流動は実質的に減り、これにより、環状チャネルを通る散逸がノイズを支配する。40kHzを超えると、ダイヤフラム20の動きによって、他のチャネルで失われたエネルギよりも高いエネルギが再放射され、これにより、放射損失がノイズフロアを支配する。放射損失が限定されたノイズフロアは、センサシステム200が到達することのできる基本最小部である。図35Cは、第2のセンサ破線および第3のセンサ点線からの寄与を伴うノイズの合計を示す。第2および第3のセンサからのノイズの寄与は、約27kHzで最小となる。なぜなら、バックチャンバ65はそのヘルムホルツ共振にあり、上述のように、センサ間の交差カップリングを防止するためである。実際の測定時に直面する典型的な光電子機器ノイズスペクトルが、~10の光フィネスの場合として示される一点鎖線。ノイズは、レーザ‐155dB/Hzの相対強度ノイズRTNおよび1kHzより小さい1/fノイズ成分によって支配される白色ノイズ成分を有する。最小検出可能圧力応答に対して常態化されたダイヤフラム20に対するノイズは、図36Aに示される最小検出可能圧力MDPをもたらす。MDP曲線は、特定の実施形態において、感度に共振が実質的に存在しないことを示す。クロストークによる小さな共振特性以外の共振効果は相殺することができる。ノイズフロアはセンサの熱機械的ノイズ自己ノイズによって設定されるため、共振におけるノイズもまた、増幅させることができる。設計によって、センサシステム200のコンプライアンスを高い値に調整することができ、これにより、自己ノイズが光電子機器ノイズを支配することができる。コンプライアンスを増加させると、センサシステム200がブラウン運動の影響をより受けやすくなるが、信号も増大させる。これにより、信号対ノイズ比SNRを、光電子機器ノイズによってノイズフロアが設定される場合と比して最終的に大きくすることができる。SNRの基本的な限度には、この方法を用いることによって到達することができる。1つの方法において、センサシステム200の感度は、センサシステム200のノイズを高めることによって高まる。この場合、信号およびノイズは同じ源音響から得られるため、ノイズおよび信号の共振が相殺され、図36Aにおいては、MDPのピークは観測されない。この実施形態において、MDP曲線は、チャネルの長さ、バックチャンバの容積、およびフォトニック結晶構造における穴の数などの様々なパラメータ表Iを参照を調整することによって、海洋の最小周囲ノイズレベルと合致するように最適化される。計算上のMDP曲線と海洋ノイズとを合致させることにより、少なくとも1Hz-100kHzの非常に広い周波数範囲にわたる、可能な限り最高の感度がセンサシステム200に付与される。図36Bに示されるように、センサが1つのみ用いられる場合には、さらに良好な合致も得ることができる。ダイナミックレンジセンサシステム200内の3つのダイヤフラム20のうち、最も大きいダイヤフラム20たとえば、300μmの直径は概して最も壊れやすい。したがって、センサシステム200を安全に稼働させるための圧力範囲は、このダイヤフラム20の破壊強度によって制限される。ダイヤフラム20に損傷を与えることなくセンサシステム200が露出することのできる最大圧力は、~1MPa240dB,re.1μPaであり、1GPaは強度を表わし、たとえば、W.N.シャープ,ジュニアWNSharpeJr、K.ジャクソンKJackson、K.J.ヘムカーKJHemker、およびZ.シーのポリシリコンのヤング率および破壊強度に対するサンプルの大きさの影響EffectofspecimensizeonYoungsmodulusandfracturestrengthofpolysiliconJMicromechSyst、第10巻、317-326ページ2001年を参照されたい、フォトニック結晶反射素子22の穴は亀裂伝播点として作用しないと仮定される。特定の実施形態において、このように大きな圧力がかかる場合、乱れた流動および起こり得るキャビテーションにより、センサシステム200を調整することが難しくなる。特定の実施形態において、キャビテーション効果により、ダイヤフラム20の破壊限度よりも低い圧力でセンサシステム200が損傷し得て、これによって最大安全圧力が減る。海水においては、キャビテーションは約0.18MPaの低い圧力で起こり得る10mの深さにおいて約10kHzで測定。たとえば、V.A.アクリシェフVAAkulichevおよびV.I.イピシェフVIIPichevの世界の海洋の異なる領域における海水の音響キャビテーション閾値AcousticcavitationthresholdsofseawaterindifferentregionsoftheworldoceanAcoustPhys、第51巻、128-138ページ2005年を参照されたい。最大安全圧力は、~220dBにまで減少し得る。高い性能での実施する場合において、特定の実施例では、ダイナミックレンジの制限要因は、センサシステムの応答の線形性であり得る。図37Aは、光信号およびダイヤフラム変位の計算上の線形性を示す。値が常態化されていることから、それらはダイヤフラムからは独立している。SFPは、ファブリペロー光キャビティ40からの光信号の振幅である。線形レジームにおいて、この振幅は、定数σFPによってダイヤフラムの変位振幅u0に対して比例し、SFP=σFPu0となる。図37Aのグラフは、~10の光フィネスを仮定している自由空間ファブリペローキャビティのフィネスとは異なる、ファイバファイバファブリ干渉計のフィネスを参照。たとえば、O.キリックOKilic、M.ディゴネットMDigonnet、G.キノGKino、およびO.ソルガードOSolgaardのファイバファブリペロー干渉計における非対称スペクトル応答AsymmetricalspectralresponseinfiberFabryPerotinterferometersJLightwaveTechnol、第28巻、5648-5656ページ2009を参照されたい。ファブリペロー検出によって、小さい圧力振幅を検出するための高い変位感度が付与されるが、その線形性は限定され得る。~5nmのみの圧力振幅の場合において、ファブリペロー光キャビティ40の線形性は、90まで降下し得る。特定の実施形態におけるこのような非線形性は、センサシステム信号における高調波歪みを引き起こし得る。センサシステム応答の線形性に係る要因は、具体的な適用に応じて変動し得るが、ここに開示される特定の実施形態の場合のセンサシステムのダイナミックレンジは、約-30dBの全高調波歪みTHDに関して算出される。所与の圧力に係るTHDを定めるために、純正弦波の振幅は図37Aの線形曲線にともなって歪められる。この歪められた波をフーリエ変換することにより、高調波のパワースペクトルが得られる。THDは、より高い高調波の全パワーを基本波のパワーに割ることで算出される。センサシステム200の第1のセンサの場合、約0.6Pa115dBの圧力振幅によって図37Bに示されるような約-30dBのTHDが導き出される。1Hzの帯域幅において第1のセンサが検出することのできる最低圧力は、~10μPa20dBである。したがって、第1のセンサは、約20dBから115dBの範囲に圧力を限定することができる。ここに開示されるように、第2のセンサおよび第3のセンサを利用することによって、このダイナミックレンジを増加させることができる。センサシステム200内の3つのセンサの全てが同じ音響信号を測定するが、それらは光学的に分離されている。したがって、フィネスなどの光学パラメータは、第1のセンサの高い感度を落とすことなく、第2および第3のセンサにおいて変動し得る。第2のセンサの光学フィネスは、~1に減らすことができ、実質的に二光束干渉に対応する。より小さいコンプライアンスおよび減少したフィネスによって、感度を犠牲にして大きな信号を検出することができ、このセンサの約35dBから140dBの圧力範囲を提供する。ここに開示されるように、センサシステム200内において光学的に分離されたセンサは、光学検出スキームの調整に関してさらに高い自由度を許容する。たとえば、特定の実施形態において、第3のセンサは、大きな信号を測定するように設計されていることから、高い変位感度を必要としない。したがって、ここに記載されるように、ファブリペロー検出と比して感度が低いながらもより高い線形性を有する他の光学検出スキームを用いることができる。たとえば、端部に反射素子を有さない光ファイバが使用され、これによって、その端面からの大きな反射は無くなるシリカ-水の境界面での反射は、0.3より小さい。この実施形態において、光学干渉が防止される。ダイヤフラムの変位は、代わりに、ファイバに戻って結合する光パワーを測定することによって検出される。このカップリングは、光ファイバ30の先端から出てくる光の屈折により、光キャビティ40の間隔に伴って変化する。たとえば、O.キリックOKilic、M.ディゴネットMDigonnet、G.キノGKino、およびO.ソルガードOSolgaardのファイバファブリペロー干渉計における非対称スペクトル応答AsymmetricalspectralresponseinfiberFabryPerotinterferometersJLightwaveTechnol、第28巻、5648-5656ページ2009を参照されたい。線形レジームにおいて、信号結合の振幅は、定数σCによってダイヤフラム変位に比例し、SC=σCu0となる。この検出スキームを用いて、図37Aに示されるように、制限要因はダイヤフラム変位の線形性となり得る。このスキームの感度が乏しいことにより、第3のセンサが測定できる最小の変位は、RINによって制限される。これは、センサの自己ノイズが主な制限となる、第1のセンサおよび第2のセンサに用いられるファブリペロー検出とは対照的である。センサシステム200内の第3のセンサは、約80dBから180dBの範囲の圧力を検出することができる。したがって、この例は、ここに開示されるように、並行センサを利用することによってセンサシステム200が、特定の実施形態に限定されるが、圧力に伴うダイヤフラム変位の線形性のみによって、160dB20dBから180dBのダイナミックレンジを許容する。第1のセンサおよび第3のセンサのダイナミックレンジは、約35dB80dBから115dBだけ重なる。したがって、特定の実施形態において、第2のセンサは-30dBのTHDを利用する用途には利用することができない。しかし、-65dBより低いTHDレベルの場合、第1のセンサおよび第3のセンサにおける図37Bに示されるようなTHD曲線の傾斜が実質的に異なるため、第1のセンサおよび第3のセンサのダイナミックレンジは全く重ならない。パワー結合検出の場合、圧力振幅に対するTHDの変化は、ファブリペロー検出の場合の2倍速くなり得て約30dB/16dBに対して、約30dB/32dB、ダイナミックレンジの重なりは、THDの低下につれて徐々に減少し得る。結果として、-60dBまたはそれ以上のTHDを利用する用途の場合、ダイナミックレンジ間が十分に重なるようにセンサシステム200内の第2のセンサを使用することができる。たとえば、-70dBのTHDの場合のダイナミックレンジは、第1のセンサ、第2のセンサ、および第3のセンサについてはそれぞれ、約20dB-75dB、約35dB-100dB、および約80dB-160dBとなる。特定の条件下において、圧力範囲の上限および下限は異なり得る。下限については、1Hzの検出帯域幅が仮定され得る。したがって、帯域幅が大きい場合、各センサのMDPは増加し得て、それ故にダイナミックレンジが減少し得る。この減少によって、センサシステム200内の並行センサの圧力範囲の重なりも減少し得る。例えば、約100Hzの大きな測定帯域幅に関しても、-30dBのTHDレジームにおいて、第1のセンサおよび第3のセンサ間で約15dBの重なりがある。しかし、-40dBより高い、僅かに厳しいTHDの場合、ダイナミックレンジをカバーするために第2のセンサを使用するには重なりが十分でなくなり得る。上限に関しては、乱流が発生しないことが仮定され、これにより、層流に基づく解析モデルが有効となり得る。乱流は、レイノルズ数Reが~1500より大きい場合に微細流体チャネルにおいて起こり得る。たとえば、K.V.シャープKVSharpおよびR.J.アドリアンRJAdrianの流体で満たされた微細管における層流から乱流への変遷TransitionfromlaminartoturbulentflowinliquidfilledmicrotubesExpFluids、第36巻き、741-747ページ2004年、およびC.ランズCRands、B.W.ウェッブBWWebb、およびD.メインズDMaynesによる微細チャネルにおける乱流への変遷の特性化CharacterizationoftransitiontoturbulenceinmicrochannelsIntJHeatMassTransfer、第49巻、2924-2930ページ2006年を参照されたい。ここに記載される解析モデルの利点は、各ダイヤフラムの大きさのチャネル90を介した流量の計算が可能となる点にある。レイノルズ数は流量に比例するため、流動特性を得るためにセンサシステム200の様々な部分を解析することができる。乱流が放たれる第一の場所は、環状チャネルであるたとえば、ダイヤフラムの大きさのチャネル90。なぜなら、環状チャネルは、水力直径が比較的小さいにも関わらず全ての流動を収容することができるからであるたとえば、光キャビティ40とは異なる。図38は、約180dBの一定の圧力でセンサシステム200の第3のセンサに入る場合の3つの流動チャネル90のレイノルズ数を示す。レイノルズ数は、異なる周波数で算出され、入力圧力は変動し、最小のダイヤフラムたとえば、150μmの直径への圧力がセンサシステム200において仮定される最大範囲において一定となる約180dB。この実施形態において、図38に示される結果は、センサシステム200のダイナミックレンジ内において乱流が想定されず、それ故に層流モデルおよび予測される圧力範囲の上限が有効であることを示す。特定の実施形態において、乱流によってダイナミックレンジは実質的に増大し得ない。より線形性の高いダイヤフラム構造および変位感知機構を用いても、ダイナミックレンジは最終的に乱流によって制限される。例示的な光音響センサシステムの実験的特徴付け例示的な光センサシステム200は、蒸留水で満たされた容器内において、図39に示されるセットアップによって特徴付けが行われた。光センサシステム200は、~1550nmのファイバ結合レーザによってインテロゲートされた。レーザ光は、光サーキュレータをまず通過し、光サーキュレータは光を光センサシステム200に供給し、反射した光をセンサシステム200から受光器たとえば、ニューフォーカスNewFocus2053-FCに方向付ける。受光器は、インジウム-ガリウム-ヒ化物PINフォトダイオード、10に設定された利得段、および10Hzに設定されたハイパスフィルタからなる。光センサシステム200は、基準センサシステムたとえば、セレスコCelescoLC-10によって調整された。基準センサシステムは、約0.1Hzから120kHzの周波数範囲において約39.8μV/Paの感度に調整された鉛ジルコン塩酸チタン塩酸反射素子22を有する。基準センサシステム200は、ゲインが10でハイパスカットオフが10Hzの低ノイズ前置増幅器たとえば、イサコIthaco1201に接続された。2つのセンサシステムの電気出力は、動的信号アナライザDSAたとえば、HP3562Aに接続された。動的信号アナライザは、原信号を周波数応答、可干渉性、ノイズスペクトル、および全高調波歪みなどの様々なデータに変換した。DSAはさらに、音源を駆動するのに使用された内蔵型信号源を有する。DSAからの駆動信号は、音源に接続された広帯域パワー増幅器たとえば、クローンハイトKrohnHite7500に供給される。音源は、20cmの直径の容器と合致する直径を有する剛性円形ピストンたとえば、USRDCI00からなる音響プロジェクタである。音は、筒状容器内の水柱を上下に動かすことによって発生する。測定されたセンサシステムからの信号は、DSA内の内部フィードバック回路を介して信号源に供給され、信号源の出力が継続的に調整される。これは、センサシステムに入る圧力振幅を周波数範囲の全体に渡って1Paに保つために行われる。一定の入力圧力は、両方のセンサシステムの周波数応答を平滑化し、光センサシステム200の調整をより正確なものにする。2つのセンサシステムは、ドーナツ状の僅かにしぼんだ空気充填ゴム上に設けられる金属プレートからなる振動絶縁段に搭載される。金属の容器は、約56cmの高さを有する平面波管の形態となる。第1のクロスモードのカットオフ周波数は、~4kHzとなることが予測された。したがって、定常波の共振は、この周波数より高い状態で管内で発生した。キャリブレーション処理に対してこれらの共振が与え得た影響は、2つの方法によって抑制された。2つのセンサシステムは、互いに近接して搭載され<1cmの距離、周波数が高い場合、2.5cmの小さい直径を有する追加の金属管がセットアップに使用された。管の外側は、閉鎖したエアポケットを有する0.95cmの厚さのポリエチレンからなる標準的な管熱絶縁材料によって被覆される。絶縁材料は、エアポケットと水との間のインピーダンスが大きくずれていることにより、容器共振からの良好な遮音を提供した。管の直径が小さいことにより、~35kHzの高いクロスモードカットオフがもたらされ、約1kHzより高い周波数の平滑な応答が得られた。DSAによって測定された基準および光センサシステムスペクトルの間の可干渉性は、図40に示される。図40は、2つのセンサシステムの信号が~150Hzから15kHzの間で強く相関することを示す。~10kHzより高い場合における弱い相関は、光センサシステム信号がノイズに支配されていることを表わす。図41Aは、光センサシステム200の測定された周波数応答を示す。周波数応答は、DSAにより、光センサシステム200のパワースペクトルVの単位を調整された基準センサシステムのパワースペクトルPaの単位に分割することによって算出される。応答は、~2.2kHzで共振する。共振周波数を超えると、応答が徐々に降下し、~10kHzより高いノイズレベルに近づき、可干渉性が悪化する。センサシステム200の共振は、算出された値からずれた低い周波数10kHzの代わりに2.2kHzで起こる。製造時のエラーによってダイヤフラム20が僅かに大きくなり、剛性が低くなるなどの様々な理由のうち、ここに記載される重要な理由は、バックチャンバ65内に閉じ込められた空気である。空気泡の正確な大きさは測定されないが、センサヘッドの半透明部分を介して視覚的に推定すると、約1-2mmほどである。図41Aに示される理論的適合は、1mmの同等な半径を有する空気泡の場合の分析モデルを用いて得られる。図41Bは、モデルによって得られた理論上の適合を有するセンサシステム200の実験的なMDPを示す。上記のように、センサシステム200は、閉じ込められた空気によって引き起こされるバックチャンバ65内における圧縮可能性の増加による100Hzから10kHzの周波数範囲の場合において、3.5μPa/Hz1/2の低い圧力を測定することができる。センサシステム応答の線形性を測定するために、音響源は200Hzで駆動され、光センサシステム200のパワースペクトルが測定された。200Hzにおける入力圧力は、較正された基準センサシステムにより、4Paとして測定された。図42は、光センサシステム200の測定されたパワースペクトルである。入力パワーが比較的大きいにも関わらず、基本波からの信号が実質的に強いたとえば、飽和が弱い。DSAは、-29dBのTHDを測定し、センサの応答が非常に線形であることを証明した。様々な実施形態が上に記載された。本発明はこれらの具体的な実施形態を参照して記載されたが、この記載は、限定を意図するものではなく、発明を例示することを意図している。様々な変更および適用は、真の精神および添付の請求項に記載される発明の範囲から逸脱することなく当業者によって得られる。"