基于高精度水下聲速測(cè)量中功率放大器的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)名稱：功率放大器基于飛秒激光頻率梳的高精度水下聲速測(cè)量方法

研究方向：保證測(cè)量精度溯源性的飛秒激光海水聲速測(cè)量新方法

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：通過(guò)放大器驅(qū)動(dòng)超聲換能器，實(shí)現(xiàn)水下聲光調(diào)制實(shí)驗(yàn)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)聲速的精準(zhǔn)測(cè)量。

測(cè)試目的：利用功率放大器驅(qū)動(dòng)超聲換能器，通過(guò)驅(qū)動(dòng)換能器發(fā)出規(guī)則對(duì)稱的正弦波，間接地得到較為規(guī)則的脈沖光包絡(luò)信號(hào)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

利用信號(hào)源發(fā)生器調(diào)整超聲換能器的觸發(fā)頻率周期，輸出端連接放大器，調(diào)整放大器增益為26dB，Rin調(diào)節(jié)為1M，Rout為50Ω，接通Output，開始實(shí)驗(yàn)。下圖為信號(hào)源與放大器共同工作。圖2為在示波器上超聲換能器發(fā)出的正弦波形。

測(cè)試結(jié)果：

通過(guò)放大器驅(qū)動(dòng)，能得到較規(guī)則周期的聲脈沖波形。圖2為放大器驅(qū)動(dòng)的超聲換能器的聲脈沖正弦波形。圖3為超聲波調(diào)制的飛秒激光頻率梳的干涉包絡(luò)圖。圖4為經(jīng)過(guò)希爾伯特變換歸一化處理以后的包絡(luò)峰值圖，明顯能夠看出，放大器驅(qū)動(dòng)的超聲換能器發(fā)出的正弦波信號(hào)對(duì)稱完整，使得測(cè)量結(jié)果能夠達(dá)到預(yù)期的要求。在后期聲速處理的時(shí)候，能夠準(zhǔn)確地找到信號(hào)包絡(luò)的相應(yīng)峰值，得到準(zhǔn)確結(jié)果。

圖2放大器驅(qū)動(dòng)超聲換能器的聲脈沖正弦波形

圖3超聲波調(diào)制的飛秒激光頻率梳的干涉包絡(luò)圖

圖4經(jīng)過(guò)希爾伯特變換歸一化處理以后的包絡(luò)峰值圖

功率放大器放大器在該實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮的效能：

驅(qū)動(dòng)超聲換能器（500KHZ），保證超聲波能夠輸出完整的正弦波形，且能夠自由調(diào)度增益幅度，實(shí)現(xiàn)在不同光強(qiáng)下，能夠自由切換超聲波信號(hào)的強(qiáng)弱，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

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審核編輯：符乾江