基于飞秒激光频率梳的高精度水下声速测量方法.pdf

· 案例 6 基于飞秒激光频率梳的高精度水下声速测量方法 实验名称：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ATA122D功率放大器，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1为放大器驱动的超声换能器的声脉冲 正弦波形。图2为超声波调制的飞秒激光频率梳的干涉包络图。图3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1 放大器驱动超声换能器的声脉冲正弦波形 图2超声波调制的飞秒激光频率梳的干涉包络图 图3经过希尔伯特变换归一化处理以后的包络峰值图 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。