該光學麥克風的工作原理為，利用激光器發射出波長1550nm的電信級紅外激光光束，穿過法布裏-珀羅標準具（Fabry-Pérotetalon）（實（shí）質（zhì）為間距2mm的兩個平行光學反射鏡），固態麥克風（無活動部件）記錄聲壓（yā）導致的介質中折射率的微小變化。這些微小變（biàn）化改變了紅外激光光束的波長和傳（chuán）輸，光學麥克風將這（zhè）些細微變化轉化為（wéi）聲音的測量電信號。

　　

　　光學麥克風工作原理示意圖

　　Xarion的光學麥克風能（néng）夠探（tàn）測到10-14以（yǐ）下微（wēi）弱的折射率變（biàn）化，相對的聲壓變化則低（dī）至1μPa。得益於其光學麥克風的剛性結構，使（shǐ）其不受聲音引（yǐn）起的機械（xiè）共振影響，能夠獲得非常平坦的頻率響（xiǎng）應，其頻率響應範圍從5Hz的次聲到MHz範圍的超聲（在液體中最高達到25MHz）。這使得（dé）該光學麥克風（fēng）能夠在（zài）一次聲音記錄中獲取較大頻譜（pǔ）範（fàn）圍（wéi）內所有的（de）聲學數據，這是傳統振膜（mó）麥（mài）克風無法實現的。

　　Xarion目（mù）前的光學麥（mài）克（kè）風原型，相對智能手機中的消費（fèi）類MEMS麥克風尺寸要龐大的多，EETimes通過對Xarion首席（xí）執行（háng）官BalthasarFischer的采訪，更好地了解了（le）該初創公司的（de）目標市場。

　　“人們肯定（dìng）會疑惑，我們為什麽要記錄那些隻有蝙蝠才能聽到的聲音，”Fischer就發燒級應用打趣到，“我們（men）的光學麥（mài）克風能夠記錄的頻率對工業（yè）應用具有重要意義，比如無損檢測、超聲計（jì）量、聲學流（liú）程監測以及醫療影像。”

　　“當然（rán），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（de）器件相（xiàng）對消費級產品還不具（jù）有成本優勢，所以對我們來說，最好（hǎo）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（shì）操作，在光學麥克風的旁邊放置一個發聲器，對被測物表麵進行2D平板掃描，通過異常的掃（sǎo）描聲波圖紋識別被測物內部的結構缺（quē）陷。”Fischer解釋道。

　　

　　超聲掃描碳纖維複（fù）合平板（bǎn），展示其內（nèi）部缺陷

　

　　超（chāo）聲頻譜顯示新鑽頭和磨損鑽（zuàn）頭的聲學特征

　　“對於（yú）過程控製，我們可以（yǐ）利用超聲波監控高速數控機械，而無視環境噪音，通過集中搜集（jí）設備（bèi）發出的聲音信號而（ér）獲得信息豐富的聲學圖像，”Fischer說（shuō），“效果就像在安靜的環境中監測設備。”

　　Fischer在（zài）近期（qī）的一篇文章中還描述了另一個應用（yòng）案例——激光焊接，幾百Khz的特定頻譜分量的振幅和焊縫熔深存在緊（jǐn）密關聯，這是（shì）衡量焊接質量的重（chóng）要數據（jù）。

　　“通過和維也納醫科大學的合作，我們的光學麥克風（fēng）正用於內窺鏡檢查評估，我們還在為外科（kē）手術（shù）設計光聲成像解決方案。光學麥（mài）克風也（yě）同樣可以用於皮膚檢查（chá），和其它無損檢測一樣用於皮膚結構（gòu）分析。利用光學麥克風可以獲得暗痣（zhì）非常清晰的3D成（chéng）像。”Fischer披露（lù）道。

　　

　　光學麥克風通過（guò）超聲波掃描識別的美國空（kōng）軍目標解析測試卡（在一塊直徑1英寸的玻璃上打印黑色測試（shì）圖紋）

　　成功（gōng）打開上述三個應（yīng）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（chǎng）。

　　“因為我們（men）的光學麥克風具有非常好的相位響應，相比傳統麥克風（fēng），我們的光（guāng）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，我們可以利用聚束算法拾取一個方位的聲音，獲得更（gèng）好的語音識（shí）別。我們能夠（gòu）實現對某點的聲音拾取，而無視周圍（wéi）環境的噪音。”Fischer說，比如（rú）可以在嘈雜的車廂（xiāng）內，將光學麥克風指向駕駛者的頭部位置。

　　“從2014年起，MrPorsche便是我們最大的股東，”Fischer補充道，在不遠的將來，當我們（men）的技術成熟（shú）以後，相信（xìn）汽車製造商們會對我們的應用非常感興趣。

　　現在，Xarion的目標（biāo）是為工業應用（yòng）每年出貨數百到數千顆光學麥克風產品，同時Xarion也正和合（hé）作夥伴一起在（zài）醫療應用領域努力通過相關的法規認證。

　　“我（wǒ）們現在還處於收支平衡（héng）階段，但（dàn）是我們已經有了客戶，也產（chǎn）生了一些（xiē）營收。我們隻需不斷（duàn）跟進（jìn）我（wǒ）們的產品開發。但是，我們目前（qián）並不急於尋求更多的融資，因為我們已經有了堅強的後盾。”

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

　

　　一個完全集成的光學麥克（kè）風概念（niàn）設計，展示了晶（jīng）圓光學鏡片中間的兩麵發（fā）射垂直腔麵發射體激光（guāng）器（VCSEL）

　　“我們（men）目前正在（zài）開發（fā）集成垂直（zhí）腔（qiāng）麵發射體激光器的（VCSEL）晶圓級玻璃幹涉儀（yí）。其中的光學腔體間距將由之前的2mm改為1mm，每塊晶圓可以獲得（dé）數千個這樣的幹涉儀。當然，這樣的光學麥克風的尺（chǐ）寸還是會比MEMS麥克（kè）風更大一些，我們（men）也無法通過（guò）價格來擊敗MEMS麥克風，但是，當駕駛（shǐ）者和車載（zǎi）語音導航係統（tǒng）進行對話時，通過光學麥（mài）克（kè）風獲得的極佳的用戶體驗，將會使我們獲得（dé）成功。”

　　光學麥克風的（de）設計參數還（hái）可以進一步微調，比如光（guāng）學腔體的長度、鏡麵反射率，甚至調整激光器的發射波長。

　　“我們也可以選擇紫外光來提高靈敏度，或者（zhě）應對那些紅外吸收較高的拾音環境。”Fischer說，他們已經收到了這樣的開發要求。“對於軍事應用（yòng），我們可以降低鏡麵的（de）反射率來降低光學麥克風的靈敏度，用於聲壓級非常高（gāo）的拾（shí）音環境。在180分貝的環境中，我們需要佩戴雙重耳罩以保護我（wǒ）們的耳（ěr）朵。”