CN1261759C - 超声波动态变化的探测方法、探测装置和超声波诊断装置 - Google Patents

Abstract

一种动态变化的探测装置允许抵消环境变化或多个激光元件之间个体差异所造成的影响，从而能够实现稳定地探测。该装置具有一激光器，包括一激光谐振器，用于发射激光而又可根据根据激光谐振器的尺寸变化来引发所述激光束频率的调整，一个部分反射镜用于将由激光器发射的激光束分离成多个***光束并将上述多个***光束分别引导至多个具有彼此不同光路长度的光路上；一个频移器用于使多个***光束中的至少一个发生频率改变；一透镜用于将多个***光束彼此聚合在一起从而获得干涉光；一光电探测器用于探测上述干涉光并根据干涉光的强度而获得一强度信号；一解调单元用于解调上述强度信号从而产生一解调信号；一积分处理单元用于根据建立在上述解调信号基础的动态变化而获得一信号。

Description

超声波动态变化的探测方法、探测装置和超声波诊断装置

技术领域

本发明涉及一种用于探测超声波或通过介质的类似传播中动态变化的方法和装置，更具体地说，本发明涉及一种具有该动态变化探测装置的超声波诊断装置。

背景技术

在用于所谓的超声波回声探测的超声波诊断装置或类似装置中，通常实际使用压电材料例如具有代表性的PZT(锆钛酸铅)作为超声波传感器部分(探头)。

图12A和12B示意性地示出了传统探头的结构。图12A是该探头的整体透视图，图12B是包括在该探头内的排列振子的放大透视图。

如图12A所示，探头301整体上呈一薄盒形，并具有一个细长矩形的探测面302。该探头表面302可与人体相接触，并发射超声波，从而能够接收来自身体各深度的超声波回波反射。电缆307用于传输发射超声波的驱动信号以及超声波的探测信号，该电缆307连接到探头301的上端。

梳形排列振子303嵌置在探测面302内既作超声波的发射器和又作超声波的接收器。如图12B所示，排列振子303设有许多缝隙306(具有一定的宽度，如0.1mm)在细条形的PZT片(具有一定的厚度，如0.2～0.3mm)内，从而形成许多(如256个)梳齿形单个的振子305(具有如0.2mm的宽度和20mm的长度)。

在每一单个的振子305上都形成有一个电极，上述电极分别与其信号线连接。由树脂材料如橡胶构成的声透镜层或声匹配层附着在排列振子303的表面一侧(图中为下侧)，背衬材料附着在上述表面的背侧。上述声透镜层能使发射的超声波有效地聚合。上述声匹配层能够提高超声波的传送效率。上述背衬材料具有支撑振子的功能，并使振子的振动更容易实现。

这样的超声波探头和超声波诊断装置在Toyo出版公司出版的“超声波观测方法和诊断方法”或Ishiyaku出版公司出版的“超声波机械基本原理”中进行了详细的描述。

在超声波诊断领域，为了获取关于目标体内更为详细的信息，需要收集三维数据。而为了满足这样的要求，需要将超声波探测元件(超声波传感器)制成二维阵列。然而，在前述的PZT材料中，由于下述的原因，以目前的条件很难将所述装置细小化和一体化。这是由于PZT材料(硅酸盐)制造技术水平的局限性，并且随着进一步的细小化会导致加工量急剧增加。而且，如果金属导线数量增加，元件之间的电阻和元件之间的串话干扰将会增加。由此可见，以目前的技术水平采用PZT材料很难实现二维阵列的探头。

另一方面，在日本专利申请公报JP-A-10-501893中公开了一种超声波诊断装置，其中包括一排垂直谐振腔的表面发射激光器(VCSEL)通过电激发(泵激)。每个激光器的谐振腔长度是通过从一目标处传播出来的声场来调制的。因此，通过声场的调频可以获得激光束。通过探测器头可以将调制激光束转换成调幅信号，据此可由电荷耦合装置(CCD)的阵列探测到。接着，将信号的信息电传输到信号处理装置中并进行处理。这表明该超声波装置能够获得高水平的宽频探测，并具有较强的空间解析能力，并简化了电配线。

而且，由詹姆斯D.哈密尔敦等人所著的题目为“使用活动光电探测器的高频超声波成像”的论文发表于《关于超声波、铁电体和频率控制的电气与电子工程师协会(IEEE)学报》1998年3月第3期第45卷，在该论文中公开了一种超声波探测装置包括激光器和具有一个由钕化玻璃制成的波导管的光学调制器。

然而，因为该探测***对位移具有很高的敏感性，不具备环境变化如温度变化补偿的超声波没有实用性，所以该探测***利用激光谐振器的长度变化。在此种传感器排列的情况下，由于变化将在各个激光元件上不可避免地产生频率振动，这将使传感器很难作为一个阵列在实际中使用，除非所用测量方法不受激光元件的频率振动所产生的变化的影响。

发明内容

针对上述这些问题，本发明的第一个发明目的是提供一种动态变化的探测方法和装置，通过抵消环境变化的影响或多个激光元件之间的个体差异，用于稳定地探测动态变化。本发明的第二个发明目的是提供一种采用上述动态变化探测装置的超声波诊断装置，该装置适于收集三维数据。

为了实现本发明的发明目的，本发明采用以下技术方案：一种超声波动态变化的探测方法，它包括以下步骤：(a)从激光器发射激光束，通过将超声波动态变化传播至包含在激光谐振器内的全反射镜上从而导致全反射镜的动态扰动，由于全反射镜的动态扰动使得激光谐振器的尺寸发生变化，根据激光谐振器尺寸的变化导致所述激光束产生调频；(b)将上述发射的激光束分离成第一***光束和第二***光束，再将上述第一***光束引导到第一光路上，将第二***光束引导到与第一光路光路长度不同的第二光路上；(c)促使被引导到第一光路上的第一***光束的频率改变；(d)将频率改变的第一***光束和第二***光束结合获得干涉光，探测该干涉光获得一个表示被探测的干涉光强度的电信号；(e)解调该电信号从而产生一解调信号；(f)获得一个与建立在该解调信号基础上的超声波动态变化相对应的信号。

此外，根据本发明所述的一种超声波动态变化的探测装置包括：一激光器，该激光器又包括具有一全反射镜的激光谐振器，该激光器发射一激光束，由于超声波的动态变化被传播至全反射镜上使其产生动态扰动，由于激光谐振器尺寸的变化导致所述激光束产生调频；第一装置用于将激光器发射的激光束分离成第一和第二***光束，并将第一***光束引导到第一光路上，将第二***光束引导到与第一光路光路长度不同的第二光路上；第二装置用于促使通过第一装置被引导到第一光路上的第一***光束的频率改变；第三装置用于将通过第二装置改变频率的第一***光束与第二***光束彼此结合在一起；一光电探测器用于探测通过第三装置将第一和第二***光束结合在一起生成的干涉光，获得与该干涉光强度对应的一电信号；第四装置用于解调通过光电探测器获得的电信号，从而产生一解调信号；第五装置用于获得一个与建立在该解调信号基础上的超声波动态变化相对应的信号，所述解调信号是通过第四装置获得的。

此外，根据本发明所述的超声波诊断装置包括：发射装置用于发射超声波；接收装置用于接收超声波的回波，该超声波回波是发射装置发射的、被目标体部分反射回来的超声波，并且接收装置还将该超声波回波转换成电信号，该接收装置包括：一激光器，该激光器又包括具有一全反射镜的激光谐振器，由于超声波回波传播至全反射镜上使激光谐振器产生动态的扰动，由于激光谐振器尺寸的变化将导致所述激光束产生调频；用于将激光器发射的激光束分离成第一和第二***光束的第一装置，并将第一***光束引导到第一光路上，将第二***光束引导到与第一光路光路长度不同的第二光路上；用于改变通过第一装置引导到第一光路上的第一***光束的频率的装置；用于将通过第二装置改变频率的第一***光束与第二***光束彼此结合在一起；一光电探测器用于探测通过第三装置将第一和第二***光束结合在一起生成的干涉光，获得与该干涉光强度对应的一电信号；用于解调通过光电探测器获得的电信号的第四装置，从而产生一解调信号；用于获得一个与建立在该解调信号基础上的超声波动态变化相对应的信号的第五装置，所述解调信号是通过第四装置获得的；图像处理和显示装置用于对应于上述超声波动态变化的信号的图像处理和与该图像处理信号相对应的图像显示。

根据本发明所述，分离的激光束分别经过具有各自不同光路长度的光路，并使上述多个分离的激光束中的至少一个发生频率转换，此后，将多个***光束彼此结合在一起从而获得干涉光(即所谓的外差干扰)。因此，即使探测环境如激光谐振器中的温度发生改变，上述温度变化也不会对干涉光的强度造成影响，从而能够稳定地探测目标的动态变化。另外，在这种情况下，激光谐振器被构造成一阵列，即使各谐振器单元的振动频率具有偏差，也能够稳定地探测到目标的动态变化。

附图说明

附图1是一幅示意图，示出了按照本发明第一实施例所述的动态变化的探测装置(超声波探测装置)；

附图2一幅放大示意图，示出了包含在图1所示的动态变化的探测装置中的激光谐振器一部分的位移；

附图3是一曲线图，示出了包括在激光谐振器中由于超声波传播而产生振动的反射镜的位移实施例。

附图4是一曲线图，示出了当激光谐振器中的反射镜具有如图3所示的位移d(t)变化时，来自激光谐振器的激光束振动的振动频率v(t)；

附图5是一曲线图，示出了当激光谐振器中的反射镜具有如图3所示的位移d(t)变化时，光电探测器中的拍频信号的波形；

附图6是一曲线图，示出了通过解调如图5所示的拍频信号而获得的解调信号；

附图7是一曲线图，示出了以图6所示的解调信号为基础再生的位于激光谐振器中的反射镜的位移d(t)；

附图8是一幅示意图，示出了按照本发明第二实施例所述的探测装置(超声波探测装置)的动态变化；

附图9是一幅示意图，示出了按照本发明第三实施例所述的探测装置(超声波探测装置)的动态变化；

附图10是一幅示意图，示出了按照本发明第四实施例所述的具有表面发射激光阵列的探测装置(超声波探测装置)的动态变化；

附图11是一幅方框图，示出了按照本发明一个实施例所述的超声波诊断装置；

附图12A和12B示意性地示出了传统探头的结构。

具体实施方式

现在将参照附图具体描述本发明的实施例。同样的附图标记指代同样的部件，相同的部件的描述将被省略。

附图1是一幅示意图，示出了按照本发明第一实施例所述的动态变化的探测装置(超声波探测装置)。

该动态变化的探测装置1包括一激光器7具有激光谐振器并在激光谐振器的全反射镜21处接收在目标3中传播的超声波5。由激光器7发射的激光L1与外差干扰的光学***9相关联，激光L1通过上述外差干扰的光学***9后被光电探测器11探测到。由光电探测器11输出的电信号在电信号处理单元13中被进行各种处理。

激光器7具有一全反射镜21，一空腔23用于罩住激光介质等，以及一个部分反射镜25，它们在图中从左到右依次安装。这种激光器是通过电、灯、激光或类似物激发的。

一种在目标3中传播用于检查(例如人体)的超声波5从图中的左侧发出，并由全发射镜21接收。一声匹配层或密封层设置在全反射镜21的表面上。在激光器7中，由于超声波的传播导致全反射镜21的动态位移，从而导致由全反射镜21和部分反射镜25所形成的光学谐振器中出现扰动，所以从激光器7中发射出的激光L1是经过调频的。下面将参照附图2对激光器7中与光相对应的声的具体调制过程进行描述。

在该实施例中，激光器7是外谐振器类型的激光器，其中所用的光学谐振器安装在密封激光介质等物质的空腔的外侧。在这种情况下，由超声波的传播所导致的扰动只能到达全反射镜21。作为选择，也可采用垂直谐振器LD(表面发射激光)用于在与空腔23构成方向正交的方向上发射激光。在这种情况下，能够缩短光学谐振器的构成包括空腔23。如果光学谐振器的长度等于或小于上述超声波波长的1/2，那么整个光学谐振器将接收由超声波引起的扰动，因此光学谐振器的长度被延长或缩短。

由激光器7发射的激光L1与外差干扰的光学***9相关联。分光镜31设置在外差干扰的光学***9中距离激光器7最近的位置处。激光L1部分反射并部分通过分光镜31。部分反射镜33设置在分光镜31的后面。部分反射镜反射的光L2是激光L1的一部分。反射光L2的一部分通过分光镜31向图中的下方反射。

频移器35包括声光组件(AOM)或类似物设置在部分反射镜33的外侧。该频移器35轻微移动入射光L1的频率。穿过了部分反射镜33的激光L1是通过频移器35改变频率从而变成光L3。

反射棱镜37设置在所述频移器35的外侧。该反射棱镜37将改变了频率的光L3反射到左侧。

光L3的一部分穿过部分反射镜33，并通过分光镜31向图中的下方反射。

光L2和光L3均通过分光镜31向下反射，并通过透镜39聚合在光电探测器11上，并且它们在光电探测器11上彼此结合因而又彼此干涉。该光电探测器将干涉光的强度(振幅)转换成电信号。

上述由光电探测器11输出的电信号被传送到一电信号处理单元13处进行处理。

电信号处理单元13包括放大器41用于放大由光电探测器11输出的电信号，一解调单元43用于解调上述放大信号，一积分处理单元45用于积分上述解调信号，一波形显示单元47用于显示作为波形的积分信号，还包括一波形存储单元49用于存储上述波形。

图2是一幅放大的示意图，图中示出了包含在如图1所示的动态变化的探测装置中的激光谐振器部分的位移。在图2中示出了激光器7中的全反射镜21、激光介质23和部分反射镜33。超声波5由全反射镜21来接收，而全反射镜21在图中左右方向上振动。从而导致谐振器的长度L变化。此处谐振器的长度L的变化即该谐振器全反射镜的位移应为d(t)。

当激光谐振器的全反射镜由超声波引起的移动用d(t)表示时，激光振动偏移的频率v(t)和偏移Δv(t)表示如下：

$\mathrm{\Δv}\left(t\right)=-v_c\·\frac{d\left(t\right)}{L}---\left(1\right)$

如图1所示，激光L1的外部与外差干扰的光学***9相关联，光L2发射后穿过分光镜31并经部分反射镜33反射后再从分光镜31处反射，从而使其穿过透镜39入射到光电探测器11上。因此，激光L2在超声波被全反射镜21接收并在其中产生动态变化的位置处所处的状态可以表示如下：

           f₁(t)＝cos{2πv(t)·t+φ₁}……(2)

式中φ₁是指初始相位。

另一方面，已经穿过了部分反射镜33和频移器35的光L3从反射棱镜37处反射，接着再次经传输穿过上述部分反射镜33。然后，光L3经分光器31反射后穿过透镜39入射到光电探测器11上。假如Δx代表光L2和光L3之间不同的光通过长度，时间延迟Δt＝Δx/c产生于光L2和光L3分别入射到光电探测器上的时间差。式中的“c”代表上述光的速度。因此，光L3可以表示如下：

          f₂(t)＝cos{(ω₀+2πv(t-Δt))·t+φ₂}……(3)

式中的ω₀代表许多在由频移器35引起的改变角频率中的变换，φ₂是指代初始相位。

假设Δv代表在“t”时刻的振动频率v(t)与在(t-Δt)时刻的振动频率v(t-Δt)之间的频差，该频差可以通过下面的表达式获得。

          Δv(t)＝v(t)-v(t-Δt)……(4)

结果，在(t-Δt)时刻的振动频率v(t-Δt)可以表示如下：

          v(t-Δt)＝v(t)-Δv(t)……(5)

因此，可将表达式(3)重写为如下所示：

          f₂(t)＝cos{(ω₀+2πv(v(t)-Δv(t)))·t+φ₂}……(6)

由于光L2和光L3通过透镜39相互结合(叠加)在光电探测器11上，光L2和光L3在光电探测器11上互相干涉。根据表达式(2)和(6)，这种叠加可以表示如下；

$g\left(t\right)=f_1\left(t\right)+f_2\left(t\right)$

$=2\cos \frac{1}{2}\{({\mathrm{\ω}}_0+2\mathrm{\π}(v\left(t\right)-\mathrm{\Δ}\left(t\right)))\·t+{\mathrm{\φ}}_2-(2\mathrm{\πv}\left(t\right)\·t+{\mathrm{\φ}}_1)\}$

$\·\cos \frac{1}{2}\{({\mathrm{\ω}}_0+2\mathrm{\π}(v\left(t\right)-\mathrm{\Δv}\left(t\right)))\·t+{\mathrm{\φ}}_2+(2\mathrm{\πv}\left(t\right)\·t+{\mathrm{\φ}}_1)\}$

$=2\cos \frac{1}{2}\{({\mathrm{\ω}}_0-2\mathrm{\π\Δv}\left(t\right))\·t+{\mathrm{\φ}}_2-{\mathrm{\φ}}_1\}\·\cos \frac{1}{2}\{({\mathrm{\ω}}_0+2\mathrm{\π}(2v\left(t\right)-\mathrm{\Δv}\left(t\right)))\·t+{\mathrm{\φ}}_2+{\mathrm{\φ}}_1\}---\left(7\right)$

结果，由光L2和光L3叠加产生的振幅变化A(t)表示如下：

$A\left(t\right)=2\cos \frac{1}{2}\{({\mathrm{\ω}}_0-2\mathrm{\π\Δv}\left(t\right))\·t+{\mathrm{\φ}}_2-{\mathrm{\φ}}_1\}---\left(8\right)$

现在，为了简化，假设超声波的波形为三角形波，由超声波引起的激光谐振器21的全反射镜的位移d(t)如图3所示。激光振动频率的偏移v(f)变得与上述位移d(t)相反的形式，如图4所示。当其振动频率如图4所示随时间偏移的光束入射到如图1所示的外差干扰光学***上时，产生一个具有频率F(t)的调幅。当振动频率如图5所示的那样保持恒定时，参照外差扰动信号的初始频率ω₀/4π作为中心频率，由光路差异引起的许多对应时间延迟的振动频率的变化使得上述频率F(t)被改变。此处的F(t)可以表示如下：

$F\left(t\right)=\frac{{\mathrm{\ω}}_0/2\mathrm{\π}\±\mathrm{\Δv}\left(t\right)}{2}$

通过探测上述光束，可获得对应于上述光强度的强度信号，也就是受到频率调制的拍频信号。而且，通过在解调单元内解调上述拍频信号，能够获得如图6所示的解调信号。该解调信号最初代表振动频率对应时间延迟的变化，以及由此产生的全反射镜21的位移d(t)，该移位d(t)如图7所示，也就是说，超声波的波形能够通过对解调信号进行积分处理得以再此形成。

通过在显示单元47上进行积分处理可以显示所获得的波形，从而能够探测到由各种物质能量包括超声波产生的动态变化。而且，可以将通过这种处理而获得的波形储存在存储单元49中。

在电信号处理单元13中的关于一般信号处理的内容，可以参照Toyo出版公司出版的“超声波观测方法和诊断方法”或Ishiyaku出版公司出版的“超声波机械基本原理”。

下面将参照附图8描述按照本发明第二实施例所述的动态变化的探测装置(超声波探测装置)。图8示意性地示出了该装置。

如图8中所示，激光器7与图1中的类似，位于图中的左端部。由激光器7发射的光穿过透镜26入射到光纤51上。

上述光纤51通过光学耦合器53延伸到图8中的右侧。用于光纤的布喇格(Bragg)光栅55与光纤51的一端相连接，该光栅55将入射光L1***成光L2和光L3，与图1中的部分反射镜33的功能相类似。频移器59连接在光栅55的前面。该频移器59是通过将光纤57缠绕在压电元件60的周围而构成的，该频移器根据压电元件直径的变化来改变经过光纤57的所述光的频率。全反射镜61设置在频移器59的前面。

由光栅55反射的光L2和由全反射镜反射的光L3通过光学耦合器53相互叠加在一起，并入射到光纤63上。而且，上述叠加的光L2和L3入射到光电探测器11上并被转换成电信号。随后进行的电信号的处理与图1中所述装置中的处理相类似。

下面将参照附图9描述按照本发明第三实施例所述的动态变化的探测装置(超声波探测装置)。图9示意性地示出了该装置。

在该动态变化的探测装置中，一全反射镜64设置在光纤63的一端用于替代图8所示装置中的布喇格光纤光栅55。光L2是由激光器7发射的光L1的一部分并穿过了光纤51，在光学耦合器53处，光L2入射到光纤63上，而光L3是光L1的另一部分，实际上它在光纤51内传导。光L2经由全反射镜64反射，而另一方面，光L3经由全反射镜61反射，并通过频移器59调频。这些光L2和L3在光学耦合器53内叠加在一起并被传输到光纤63内，然后入射到光电探测器11上。该装置的其他部件与图1所示的装置相类似。

下面将参照附图10描述按照本发明第四实施例所述的动态变化的探测装置(超声波探测装置)。图10是一幅示意图，图中示出了按照该实施例所述的动态变化的探测装置。

在该动态变化的探测装置中，动态变化的探测***，其中的一种如图8所示其构成形成一阵列。这种动态变化的探测装置具有表面发射激光的阵列73，其中许多激光反射镜71被安装在一矩阵形状内。外差干扰光学***70与图8所示的动态变化探测装置中的该***相类似，并分别与每个激光反射镜71相连接。各干扰***70的干涉光通过光纤63被传输到一光电探测器阵列75上，并分别被探测到。由光电探测器阵列75产生的电信号被传输到信号处理阵列77上并被处理。

通过部署该动态变化的探测***，能够动态地、同时并排地进行扫描、偏移或转换超声波。从而使收集三维数据变得更加容易。在该动态变化的探测装置中，由于是通过使用细光纤来得到信号，因此探测阵列能够实现很高的集成度。而且，由于采用光作为信号，因此信号传输的阻抗不会增加。所以，通过部署如图9所示的动态变化的探测***，可以使这样的探测装置得以实现。

下面将参照附图11描述按照本发明一实施例所述的超声波诊断装置。图10是一方框图，图中示意性地示出了按照该超声波诊断装置。

这种超声波诊断装置包括一发射单元201，一探头209，一接收单元211，一电视扫描转换单元213和一显示单元(电视显示器)215。

所述发射单元201发射一脉冲类型的超声波驱动信号到达超声波发射换能器203包括锆钛酸铅(PZT)、聚偏氟乙烯(PVDF)或类似物。该换能器203发射一超声波并使该超声波进入目标体206内传播，一超声波部分反射镜205(由树脂或类似物制成的板)安装在图中换能器203的下侧。在目标体206中，超声波的回波207从目标体206内的深度216处向上反射，经过部分反射镜205后被反射到探头209内的右侧，并入射到二维阵列类型的探测单元208上。该超声波探测单元208将超声波转换成光学信号并将该光学信号发射到接收单元211处。该接收单元211将来自超声波探测单元208的光学信号转换成电信号。电视扫描转换单元213对来自接收单元211的电信号进行放大或其他处理，从而完成成像处理。将完成成像处理的信号发射到显示单元(电视显示器)215并进行显示。

按照该实施例所述，环境变化的影响或多个激光元件之间的个体差异能够被抵消，从而提供了一种能够进行稳定地探测动态变化的探测装置。因此，一种适于收集三维数据的超声波诊断装置得以实现。通过使用这样的超声波诊断装置，能够获目标体内的得高分辨率的图像。

虽然以上参照附图对本发明的实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述实施例，并且可做各种附加或修改。在上述实施例中，已经描述了当超声波在作为例子的一目标内传播时，所述动态变化能被探测到。然而，按照本发明所述，该装置同样有可能探测到声波、加速度、变形、温度、位移或其它现象。

Claims (18)

1.一种超声波动态变化的探测方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)从激光器(7)发射激光束，通过将超声波动态变化传播至包含在激光谐振器内的全反射镜上从而导致全反射镜的动态扰动，由于全反射镜的动态扰动使得激光谐振器(21-25)的尺寸发生变化，根据激光谐振器尺寸的变化导致所述激光束产生调频；

(b)将上述发射的激光束分离成第一***光束和第二***光束，再将上述第一***光束引导到第一光路上，将第二***光束引导到与第一光路光路长度不同的第二光路上；

(c)促使被引导到第一光路上的第一***光束的频率改变；

(d)将频率改变的第一***光束和第二***光束结合获得干涉光，探测该干涉光获得一个表示被探测的干涉光强度的电信号；

(e)解调该电信号从而产生一解调信号；

(f)获得一个与建立在该解调信号基础上的超声波动态变化相对应的信号。

2.根据权利要求1所述的超声波动态变化的探测方法，其特征在于：

步骤(b)：通过使用部分反射镜(33)将上述激光束分离成第一和第二***光束；

步骤(d)：通过使用透镜(39)将第一和第二***光束聚合在一起。

3.根据权利要求1所述的超声波动态变化的探测方法，其特征在于：

步骤(b)：使激光器(7)发射的激光束进入第一光纤(51)的一端，再进入设置在第一光纤另一端的光纤布喇格光栅(55)；将激光束***成第一***光束和第二***光束，第一***光束指穿过光纤布喇格光栅的光束，第二***光束指被光纤布喇格光栅反射的光束；

步骤(c)：使穿过光纤布喇格光栅的第一***光束进入第二光纤(57)，而该第二光纤通过位于中间的所述光纤布喇格光栅(55)与所述的第一光纤(51)相连接，然后，通过改变缠绕有第二光纤(57)的压电元件(60)的直径来改变穿过第二光纤(57)的第一***光束的频率；

步骤(d)：通过使用光学耦合器(53)将第一和第二***光束彼此结合在一起。

4.根据权利要求1所述的超声波动态变化的探测方法，其特征在于：

步骤(b)：使激光器发射的激光束进入第一光纤(51)，然后，通过设置在第一光纤(51)另一端的光学耦合器(53)将穿过第一光纤(51)的激光束***成第一和第二***光束，第一***光束穿过通过光学耦合器(53)与第一光纤(51)相连的第二光纤(57)，在第二光纤的另一端设有第一全反射镜(61)；第二***光束从设置有第二全反射镜(64)的第三光纤(63)处进入；

步骤(c)：通过改变缠绕有第二光纤(57)的压电元件(60)的直径改变穿过所述第二光纤(57)的第一***光束的频率；

步骤(d)：通过光学耦合器(53)将分别从设置在第二和第三光纤(57、63)一端的第一、第二全反射镜(61、64)反射和返回的第一、第二***光束彼此结合在一起。

5.根据权利要求1所述的超声波动态变化的探测方法，其特征在于：

所述步骤(f)是指对所述的解调信号进行积分处理。

6.根据权利要求1所述的超声波动态变化的探测方法，其特征在于：

所述激光器(7)为外谐振器类型的激光器。

7.根据权利要求1所述的超声波动态变化的探测方法，其特征在于：

所述激光器(7)为垂直谐振器类型的激光器。

8.根据权利要求1所述的超声波动态变化的探测方法，其特征在于：

所述激光器具有多个全反射镜，这些全反射镜构成一维阵列和二维阵列的其中之一。

9.一种超声波动态变化的探测装置，其特征在于包括：

一激光器(7)包括具有一全反射镜(21)的激光谐振器(21-25)，该激光器发射一激光束，由于超声波的动态变化被传播至全反射镜上使其产生动态扰动，由于激光谐振器(21-25)尺寸的变化导致所述激光束产生调频；

第一装置(33)用于将激光器(7)发射的激光束分离成第一和第二***光束，并将第一***光束引导到第一光路上，将第二***光束引导到与第一光路光路长度不同的第二光路上；

第二装置(35)用于促使通过第一装置(33)被引导到第一光路上的第一***光束的频率改变；

第三装置(39)用于将通过第二装置(35)改变频率的第一***光束与第二***光束彼此结合在一起；

一光电探测器(11)用于探测通过第三装置(39)将第一和第二***光束结合在一起生成的干涉光，获得与该干涉光强度对应的一电信号；

第四装置(43)用于解调通过光电探测器(11)获得的电信号，从而产生一解调信号；

第五装置(45)用于获得一个与建立在该解调信号基础上的超声波动态变化相对应的信号。

10.根据权利要求9所述的超声波动态变化的探测装置，其特征在于：

所述第一装置包括部分反射镜(33)用于将激光束分离成第一和第二***光束；

所述第三装置包括透镜(39)用于将所述第一和第二***光束彼此聚合在一起。

11.根据权利要求9所述的超声波动态变化的探测装置，其特征在于：

所述第一装置包括第一光纤(51)和第二光纤(57)，由激光器(7)发射的激光束从该第一光纤的一端入射，在所述第一光纤(51)的另一端设有一光纤布喇格光栅(55)，第二光纤(57)通过位于中间所述光纤布喇格光栅(55)与所述的第一光纤(51)相连接；

所述第二装置包括一压电元件(60)和另一全反射镜(61)，所述第二光纤(57)缠绕在该压电元件上，用于通过改变压电元件(60)的直径来改变经过所述第二光纤(57)的第一***光束的频率，所述全反射镜(61)设置在第二光纤(57)的另一端；

所述第三装置包括第三光纤(63)和设置在第一光纤(51)上的光学耦合器(53)，第一和第二***光束通过光学耦合器(53)彼此结合在一起并进入到第三光纤(63)，所述第一***光束经压电元件(60)频率改变，经全反射镜(61)反射，所述第二***光束经光纤布喇格光栅(55)反射。

12.根据权利要求9所述的超声波动态变化的探测装置，其特征在于

所述第一装置包括第一光纤(51)，由激光器(7)发射的激光从该第一光纤的一端入射，还包括有与第一光纤(51)相连的第二光纤(57)和设置在第二光纤另一端的第一全反射镜(61)，还包括第三光纤(63)，其一端设有一第二全反射镜(64)；

所述第一和第三装置包括一光学耦合器(53)用于将穿过第一光纤(51)的激光束***成第一和第二***光束，然后，再将第一和第二***光束分别进入第二和第三光纤(57、63)，然后，再将分别从设置在第二和第三光纤(57、63)一端的第一、第二全反射镜(61、64)反射和返回的第一、第二***光束彼此结合在一起；

所述第二装置包括一压电元件(60)，所述第二光纤(57)缠绕在该压电元件上，用于通过改变压电元件(60)的直径来改变经过所述第二光纤(57)的第一***光束的频率。

13.根据权利要求9所述的超声波动态变化的探测装置，其特征在于：

所述第五装置(45)用于对所述的解调信号进行积分处理。

14.根据权利要求9所述的超声波动态变化的探测装置，其特征在于：

所述激光器(7)为外谐振器类型的激光器。

15.根据权利要求9所述的超声波动态变化的探测装置，其特征在于：

所述激光器(7)为垂直谐振器类型的激光器。

16.根据权利要求9所述的超声波动态变化的探测装置，其特征在于

所述激光器具有多个全反射镜，这些全反射镜构成一维阵列和二维阵列的其中之一。

17.一种超声波诊断装置，其特征在于包括：

发射装置(201)用于发射超声波；

接收装置(208、211)用于接收超声波的回波，该超声波回波是被目标体部分反射回来的超声波，并且接收装置还将该超声波回波转换成电信号，该接收装置包括：

一激光器(7)，该激光器又包括具有一全反射镜(21)的激光谐振器(21-25)，由于超声波回波传播至全反射镜上使激光谐振器产生动态的扰动，由于激光谐振器尺寸的变化将导致所述激光束产生调频；

用于将激光器(7)发射的激光束分离成第一和第二***光束的第一装置(33)，并将第一***光束引导到第一光路上，将第二***光束引导到与第一光路光路长度不同的第二光路上；

用于改变通过第一装置(33)引导到第一光路上的第一***光束的频率的装置；

用于将通过第二装置(35)改变频率的第一***光束与第二***光束彼此结合在一起；

一光电探测器(11)用于探测通过第三装置(39)将第一和第二***光束结合在一起生成的干涉光，获得与该干涉光强度对应的一电信号；

用于解调通过光电探测器(11)获得的电信号的第四装置(43)，从而产生一解调信号；

用于获得一个与建立在该解调信号基础上的超声波动态变化相对应的信号的第五装置(45)；

图像处理和显示装置(213、215)用于对应于上述超声波动态变化的信号的图像处理和与该图像处理信号相对应的图像显示。

18.根据权利要求17所述的超声波诊断装置，其特征在于：

所述激光器具有多个全反射镜，这些全反射镜构成一维阵列和二维阵列的其中之一。

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