高压功率放大器ATA-4315在聚焦声场诱导虚拟光波导中的应用

实验名称：

高压功率放大器ATA-4315在聚焦声场诱导虚拟光波导中的应用

 

实验方向：

散射光调控

 

实验设备：

高压功率放大器ATA-4315、信号发生器，超声换能器，CMOS相机等
 

 

实验内容：

确定超声换能器的最佳工作频段，将换能器表面涂抹超声凝聚并将全息板置于换能器表面，其中全息板用于调控超声波的幅值和相位以产生聚焦声场。将琼脂仿体固定在声场聚焦的位置，波长为660nm的连续激光经光学器件准直后，由下方进入换能器和全息板，光束进入琼脂仿体，经聚焦声场调制后，使用CMOS相机对组织中的光学模式横截面进行成像。通过调节输入电信号的电压值，可以获得不同超声压力模式下的相关图像。

 

实验过程：



 

确定超声换能器的最佳工作频段，将换能器表面涂抹超声凝聚并将全息板置于换能器表面，其中全息板用于调控超声波的幅值和相位以产生聚焦声场。

将琼脂仿体固定在声场聚焦的位置，波长为660nm的连续激光经光学器件准直后，由下方进入换能器和全息板，光束进入琼脂仿体，经聚焦声场调制后，使用CMOS相机对组织中的光学模式横截面进行成像。通过调节输入电信号的电压值，可以获得不同超声压力模式下的相关图像。

 

 

实验结果：

以20Hz的频率采集30幅图像，以获得每个电压下的光斑图案。获取原始图像后，将 30张图像的RGB通道值叠加并平均，提取平均图像中的红色通道值作为最终的光斑图像。

将使用声场调制的光束图像分布减去未使用声场调制的光束图像，结果如图所示。随着超声波换能器驱动电压的增加，波导对光-束的导向作用会变得更加明显。折射率对比会随着压力的增加而变大，从而导致更多的散射光子汇聚到光束的中心区域，使光能更加集中。

 

实验中用到的ATA-4315高压功率放大器的参数指标：
 

 

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