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

功率放大器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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审核编辑：符乾江