基于高精度水下声速测量中功率放大器的应用
实验名称:功率放大器基于飞秒激光频率梳的高精度水下声速测量方法
研究方向:保证测量精度溯源性的飞秒激光海水声速测量新方法
实验内容:通过放大器驱动超声换能器,实现水下声光调制实验。进而实现声速的精准测量。
测试目的:利用功率放大器驱动超声换能器,通过驱动换能器发出规则对称的正弦波,间接地得到较为规则的脉冲光包络信号。
实验过程:
利用信号源发生器调整超声换能器的触发频率周期,输出端连接放大器,调整放大器增益为26dB,Rin调节为1M,Rout为50Ω,接通Output,开始实验。下图为信号源与放大器共同工作。图2为在示波器上超声换能器发出的正弦波形。
测试结果:
通过放大器驱动,能得到较规则周期的声脉冲波形。图2为放大器驱动的超声换能器的声脉冲正弦波形。图3为超声波调制的飞秒激光频率梳的干涉包络图。图4为经过希尔伯特变换归一化处理以后的包络峰值图,明显能够看出,放大器驱动的超声换能器发出的正弦波信号对称完整,使得测量结果能够达到预期的要求。在后期声速处理的时候,能够准确地找到信号包络的相应峰值,得到准确结果。
图2放大器驱动超声换能器的声脉冲正弦波形
图3超声波调制的飞秒激光频率梳的干涉包络图
图4经过希尔伯特变换归一化处理以后的包络峰值图
高压功率放大器在该实验中发挥的效能:
驱动超声换能器(500KHZ),保证超声波能够输出完整的正弦波形,且能够自由调度增益幅度,实现在不同光强下,能够自由切换超声波信号的强弱,达到实验目的。
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