該光學麥克風的工作原（yuán）理為，利用激光器發（fā）射出波長1550nm的電信（xìn）級紅外激光光束，穿過法布（bù）裏-珀羅標準具（Fabry-Pérotetalon）（實質（zhì）為間距2mm的兩個平行光學反射鏡（jìng）），固態麥克風（無活（huó）動部件）記錄聲壓導致的介質中折射率的微小變化。這些微小變（biàn）化（huà）改變了紅外激光光束的波（bō）長和傳輸，光學麥克風將這些細微變化轉化為聲音的測（cè）量電信號。

　　

　　光學麥克風工作原理示意圖

　　Xarion的光學（xué）麥克風能（néng）夠探測到10-14以下微弱的折射率變化，相（xiàng）對的聲壓變化則低至（zhì）1μPa。得益於其光學麥克風的剛性結構，使（shǐ）其不（bú）受（shòu）聲音引起的（de）機械共振影響，能夠獲得非（fēi）常（cháng）平坦的頻率響應，其頻率響應範圍從5Hz的次聲到MHz範圍（wéi）的（de）超聲（在液體中最高達到25MHz）。這使得該光學麥克（kè）風能夠在一次聲（shēng）音記錄中獲取較大頻譜範圍內所有的聲（shēng）學數據（jù），這是傳統振膜麥克風無法（fǎ）實現的。

　　Xarion目前的光學麥克風原型，相對智能手機（jī）中的（de）消費類（lèi）MEMS麥克風（fēng）尺寸要龐（páng）大的多（duō），EETimes通過對Xarion首席執行官BalthasarFischer的采（cǎi）訪（fǎng），更好（hǎo）地（dì）了解了（le）該（gāi）初創公司的目標市場。

　　“人們肯定會疑惑，我們為什麽要記錄那些隻有蝙蝠才能聽到的聲音（yīn），”Fischer就發（fā）燒（shāo）級應用打趣到，“我們的光學麥克（kè）風能夠記錄的頻率對工（gōng）業應用具（jù）有重（chóng）要（yào）意義，比如無損檢測、超聲計量、聲學流程監測以及醫療影像。”

　　“當然，作為一家初創公司，我們（men）現在還無法滿足大眾市場，我們現在的器件相對消費級產品還不具有（yǒu）成本（běn）優勢，所以對我們來說，最好從利基市場切入。”Fischer說。

　　“對於無損檢測，我們可以在被測物的一側進行測試操作（zuò），在光學麥克風的旁（páng）邊放置一（yī）個發聲器，對被測物表麵進行2D平板（bǎn）掃描，通過（guò）異常的掃描聲波圖紋識（shí）別（bié）被測物（wù）內部的結構缺陷。”Fischer解釋道。

　　

　　超聲掃描碳纖維複合平板，展示其內部缺陷

　

　　超聲頻譜顯示新（xīn）鑽（zuàn）頭（tóu）和磨損鑽頭的聲學特征

　　“對於過程（chéng）控製，我們可以（yǐ）利（lì）用超聲波監控高速數控機械，而無視環（huán）境噪音，通過集（jí）中搜集設備發出的聲音信（xìn）號而（ér）獲得信息豐（fēng）富的聲學圖像，”Fischer說，“效果就像在（zài）安（ān）靜的環境中監測設備。”

　　Fischer在近期的一篇文章中還描述了另一個應用案例——激光焊接，幾（jǐ）百Khz的特定頻譜分量的振幅和焊縫熔深存在緊密關聯，這（zhè）是（shì）衡量焊（hàn）接質量的（de）重要數（shù）據。

　　“通過和維也納醫科大學的（de）合作，我（wǒ）們的光學麥克風正用於內窺鏡檢查評估（gū），我們還（hái）在為外科手（shǒu）術設計光聲成像解決方案。光學麥克風也同樣可以用（yòng）於皮膚檢查，和其它無損（sǔn）檢測一樣用於皮膚結構分析（xī）。利用光學麥克風可以獲得暗痣非常清（qīng）晰的3D成像。”Fischer披露（lù）道（dào）。

　　

　　光學麥（mài）克風通過超聲波掃描識別的美國空軍（jun1）目標解析測試卡（在一塊直（zhí）徑1英寸（cùn）的玻璃上打印黑色（sè）測試圖紋（wén））

　　成功打（dǎ）開上述三個（gè）應用市場以後，Xarion下一個目標是希望通過汽車產業進入消費類市場。

　　“因為我（wǒ）們的光學麥克風具有非常（cháng）好（hǎo）的相位響應，相比傳統麥克風，我們的（de）光學麥克風更適於定向錄音。利用3~7個麥克風組成的麥克風陣列（liè），我們可以利用聚束算（suàn）法拾取一個方位的聲音（yīn），獲得更好（hǎo）的（de）語音識（shí）別。我（wǒ）們能夠實現對某點的聲音拾取，而無視周圍環境的噪音。”Fischer說，比如可以在嘈雜的車廂內，將光學麥克風指向駕駛者的頭部位置。

　　“從2014年起，MrPorsche便是我們最大的（de）股東，”Fischer補充道，在不遠的將來，當我們的技術成熟以後，相（xiàng）信汽車製造（zào）商們會對我們的應用非常感興趣。

　　現在，Xarion的目標是為工業應用每年（nián）出貨數百到（dào）數千顆光學麥克風（fēng）產品，同時Xarion也正和（hé）合（hé）作夥伴一起在醫療應用領域努力（lì）通過相關的法規認證。

　　“我們現在還（hái）處於（yú）收支平衡階段，但是（shì）我們已（yǐ）經有了客戶，也產（chǎn）生了一些（xiē）營收。我們隻需不斷跟進我們的產品（pǐn）開發。但是，我們目前並不急於尋求更多的融資，因（yīn）為（wéi）我們已經有了堅強的後盾。”

　　Xarion的CEO很清楚，他們如果想擴大產量並進入消費類應用市場，必須要進一步縮小產品尺寸並降低成（chéng）本。

　

　　一個完全集成的光學麥克（kè）風概念設（shè）計，展示（shì）了晶圓光學鏡片中間的兩麵發射垂直腔麵發（fā）射體激光器（VCSEL）

　　“我們目前正在開發集成垂（chuí）直腔麵發射體激光（guāng）器的（VCSEL）晶圓級玻璃幹涉儀。其中的光學腔體間距將（jiāng）由之前的（de）2mm改為1mm，每塊晶圓可以獲得數千個這樣的幹涉儀。當然，這樣的光學麥（mài）克風的尺寸還是會比MEMS麥克風更大一些，我們也無（wú）法通過價格來擊敗MEMS麥（mài）克風，但是，當駕駛者和車載語音導航係統進（jìn）行（háng）對話時，通過光學（xué）麥（mài）克風獲得的極佳的用戶體驗，將會使我們獲得成功。”

　　光學麥（mài）克風的設計參數還可以進（jìn）一（yī）步微調，比如光學腔（qiāng）體的長度、鏡麵反射率，甚至調整激光器的發射波長。

　　“我（wǒ）們也可以選擇紫外光來提高靈敏度，或者應（yīng）對那些紅外吸收較高的拾音環境。”Fischer說，他們已經收到（dào）了這樣的開發要求。“對於軍事應用，我們可以降低（dī）鏡麵的反射率來降低光學麥克風的靈敏度，用於聲壓級非常高的拾音環境。在180分貝的環境中，我們需要（yào）佩（pèi）戴（dài）雙重耳罩（zhào）以保護（hù）我們的耳朵。”