實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：電壓放大器在聲波截面梯度場(chǎng)的重建及其在聲波場(chǎng)處理中的應(yīng)用

　　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：水下聲信號(hào)在傳播過(guò)程中會(huì)引起介質(zhì)折射率的變化,，當(dāng)激光穿過(guò)聲擾動(dòng)介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)折射率的空間變化引起激光束的偏轉(zhuǎn),，利用位置敏感探測(cè)器（PSD）感應(yīng)激光的偏轉(zhuǎn)信息,，激光束的偏轉(zhuǎn)可以分為兩部分；一部分是在激光束經(jīng)過(guò)的平面內(nèi),，另一部分是垂直于平面的,。結(jié)合使用這兩部分偏轉(zhuǎn)的斷層成像結(jié)果，可以得到橫截面上傳播聲波的梯度場(chǎng),，這是光束偏轉(zhuǎn)斷層成像的一個(gè)擴(kuò)展版本,。基于波場(chǎng)的梯度與相對(duì)聲壓分布,，可以直接采用基爾霍夫積分定理來(lái)進(jìn)一步計(jì)算和分析波場(chǎng),。

　　研究方向：聲光傳感、聲場(chǎng)重建

　　測(cè)試設(shè)備：ATA-4051高壓功率放大器

　　實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,，水箱里裝滿(mǎn)水,，吸聲器鋪在底部。聲波場(chǎng)由一個(gè)換能器產(chǎn)生,，信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生180kHz信號(hào),，經(jīng)AigtekATA-4051高壓功率放大器放大后作用于換能器設(shè)備，產(chǎn)生聲信號(hào),。從激光器發(fā)出的光束在穿過(guò)被聲波調(diào)制的水面時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn),，將PSD被放置在水箱的另一側(cè)，以接收流出的光束,。光斑的位移反映了沿激光束的聲壓梯度的積分,。換能器被安裝在平臺(tái)上,，它可以在垂直于激光束的方向上移動(dòng)，允許在平行線(xiàn)上掃描,。一次掃描結(jié)束后,，將換能器旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)角度，重復(fù)掃描過(guò)程,，直到覆蓋180°的角度,。換能器發(fā)出的信號(hào)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同步，用于重建瞬時(shí)聲場(chǎng),。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：利用實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù),，我們構(gòu)建了兩種形式的聲波場(chǎng)，一種是聲壓的相對(duì)分布,，另一種是聲波場(chǎng)截面的三維梯度,。圖1中的第一行顯示了聲波場(chǎng)的相對(duì)壓力分布（見(jiàn)視頻1）。為了清楚地顯示場(chǎng)中的梯度,，我們?cè)诘诙酗@示梯度的x和y分量,，在最后一行顯示z分量（見(jiàn)視頻2）。為了驗(yàn)證表格中重建的正確性,，我們將結(jié)果與使用相同參數(shù)的模擬結(jié)果進(jìn)行了比較,。因?yàn)闄M斷面的壓力分布與聲波場(chǎng)的x和y分量的梯度場(chǎng)結(jié)構(gòu)相同，我們只顯示壓力分布和z分量的比較結(jié)果,。從圖2中我們可以看出,，在每個(gè)采樣時(shí)間，聲波的形式都很相似,。

　　Aigtek安泰電子功率放大器在本次實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮的作用：將脈沖信號(hào)放大200倍

　　西安安泰電子是專(zhuān)業(yè)從事功率放大器,、高壓放大器、功率信號(hào)源,、前置微小信號(hào)放大器,、高精度電壓源、高精度電流源等電子測(cè)量?jī)x器研發(fā),、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高科技企業(yè),，為用戶(hù)提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的測(cè)試方案。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線(xiàn),，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商,，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。