實(shi)驗名稱(cheng)：高頻聲發射信(xin)號激勵實(shi)驗

　　測(ce)試(shi)目的(de)(de)：對整個多通(tong)道光(guang)(guang)纖(xian)(xian)光(guang)(guang)柵(zha)(zha)高(gao)頻(pin)解調(diao)(diao)系(xi)統功能進(jin)(jin)行驗證，驗證的(de)(de)重點在于(yu)系(xi)統控(kong)制軟件是否能夠對可(ke)調(diao)(diao)諧(xie)激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)源進(jin)(jin)行實時控(kong)制，以(yi)補(bu)償光(guang)(guang)纖(xian)(xian)布拉格光(guang)(guang)柵(zha)(zha)所受(shou)溫(wen)度(du)與(yu)應力影響時引起的(de)(de)中心(xin)波(bo)長位移量，使可(ke)調(diao)(diao)諧(xie)激(ji)光(guang)(guang)輸出波(bo)長始終位于(yu)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)布拉格光(guang)(guang)柵(zha)(zha)半值帶寬波(bo)長附近，以(yi)提(ti)高(gao)檢測(ce)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)布拉格光(guang)(guang)柵(zha)(zha)的(de)(de)檢測(ce)靈敏(min)度(du)，對高(gao)頻(pin)聲(sheng)發(fa)射信(xin)號能夠進(jin)(jin)行檢測(ce)與(yu)其(qi)引起的(de)(de)光(guang)(guang)電探測(ce)器直流電壓信(xin)號的(de)(de)采集。

　　測(ce)(ce)試設備：高壓放(fang)大器(qi)、信號發生器(qi)、示波器(qi)、光電(dian)探測(ce)(ce)器(qi)、壓電(dian)陶瓷片等。

　　圖1：高頻(pin)聲發射信號實驗的(de)光路連接圖

　　實驗過程：

　　通(tong)過(guo)(guo)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)(qi)產生(sheng)一定頻率、一定電(dian)(dian)(dian)壓幅(fu)值的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)，通(tong)過(guo)(guo)BNC連接(jie)線(xian)連接(jie)至高(gao)壓放(fang)(fang)大器(qi)(qi)(qi)。高(gao)壓放(fang)(fang)大器(qi)(qi)(qi)在不改變高(gao)頻聲發射信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)基礎上對信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)幅(fu)值進行(xing)放(fang)(fang)大，放(fang)(fang)大倍(bei)數(shu)(shu)可達(da)幾十倍(bei)。在實驗(yan)中選擇的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)類型為(wei)連續信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)，頻率設(she)(she)(she)置為(wei)250KHz，幅(fu)值設(she)(she)(she)定為(wei)10V。高(gao)壓放(fang)(fang)大器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)放(fang)(fang)大倍(bei)數(shu)(shu)可以(yi)通(tong)過(guo)(guo)旋鈕進行(xing)設(she)(she)(she)置，為(wei)了驗(yan)證(zheng)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)(qi)和高(gao)壓放(fang)(fang)大器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)功能以(yi)及壓電(dian)(dian)(dian)陶瓷(ci)片是否能夠正常激(ji)勵(li)(li)，選擇設(she)(she)(she)置較高(gao)的(de)(de)(de)放(fang)(fang)大倍(bei)數(shu)(shu)，提高(gao)高(gao)壓放(fang)(fang)大器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓幅(fu)值。設(she)(she)(she)置完成后輸(shu)出(chu)幅(fu)值放(fang)(fang)大的(de)(de)(de)超聲信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)到壓電(dian)(dian)(dian)陶瓷(ci)片完成激(ji)勵(li)(li)。在激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)源匹配檢(jian)測(ce)光(guang)(guang)纖光(guang)(guang)柵并連接(jie)光(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)探測(ce)器(qi)(qi)(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)至示波器(qi)(qi)(qi)一端，首先通(tong)過(guo)(guo)寬帶光(guang)(guang)源、光(guang)(guang)譜(pu)儀以(yi)及光(guang)(guang)譜(pu)查看(kan)(kan)軟件的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)系(xi)統讀(du)取(qu)檢(jian)測(ce)光(guang)(guang)纖光(guang)(guang)柵的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)數(shu)(shu)據(ju)，如圖2為(wei)光(guang)(guang)譜(pu)儀查看(kan)(kan)軟件中的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)光(guang)(guang)纖光(guang)(guang)柵光(guang)(guang)譜(pu)圖。

　　圖2：檢測(ce)光(guang)纖光(guang)柵光(guang)譜(pu)圖

　　從光(guang)(guang)譜查看軟(ruan)件(jian)可(ke)以得出此光(guang)(guang)纖(xian)(xian)光(guang)(guang)柵(zha)的(de)(de)中(zhong)心(xin)波(bo)長(chang)為(wei)1549.722nm，3dB帶寬為(wei)0.511nm，為(wei)了符(fu)合光(guang)(guang)纖(xian)(xian)光(guang)(guang)柵(zha)的(de)(de)匹(pi)配原(yuan)則，即(ji)可(ke)調(diao)諧(xie)激光(guang)(guang)光(guang)(guang)源(yuan)輸出光(guang)(guang)波(bo)長(chang)為(wei)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)光(guang)(guang)柵(zha)中(zhong)心(xin)波(bo)長(chang)減(jian)去(qu)或者加上(shang)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)光(guang)(guang)柵(zha)的(de)(de)3dB半(ban)值(zhi)帶寬，在(zai)此次匹(pi)配過程中(zhong)，需要將可(ke)調(diao)諧(xie)激光(guang)(guang)光(guang)(guang)源(yuan)輸出光(guang)(guang)波(bo)長(chang)設(she)置為(wei)1549.467nm，實(shi)現(xian)匹(pi)配后，光(guang)(guang)纖(xian)(xian)光(guang)(guang)柵(zha)對聲發射信號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)敏感性理論上(shang)達到最高。在(zai)光(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)探測器(qi)(qi)各參(can)數保持設(she)定值(zhi)不(bu)變(bian)時，檢測光(guang)(guang)纖(xian)(xian)光(guang)(guang)柵(zha)檢測的(de)(de)聲發射信號(hao)(hao)(hao)引(yin)起的(de)(de)波(bo)長(chang)位移轉化為(wei)光(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)探測器(qi)(qi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓幅值(zhi)變(bian)化最大(da)。經(jing)過衰減(jian)棒連(lian)接(jie)線連(lian)接(jie)至(zhi)示波(bo)器(qi)(qi)后，示波(bo)器(qi)(qi)上(shang)顯(xian)示的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓信號(hao)(hao)(hao)在(zai)origin軟(ruan)件(jian)中(zhong)顯(xian)示如圖(tu)3所示。

　　圖3：光(guang)纖(xian)光(guang)柵檢測(ce)的連續高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)顯示

　　實驗結果：

　　將測量的連續(xu)信(xin)(xin)號(hao)電(dian)壓(ya)曲(qu)線(xian)進行頻譜(pu)分析(xi)，判斷連續(xu)信(xin)(xin)號(hao)主頻與激(ji)勵信(xin)(xin)號(hao)是否(fou)能(neng)夠對應。連續(xu)信(xin)(xin)號(hao)電(dian)壓(ya)曲(qu)線(xian)頻譜(pu)分析(xi)圖(tu)4所示。

　　圖(tu)4：連續信號電壓曲線頻譜分析圖(tu)

　　由連續信(xin)號電壓曲線頻(pin)譜分析圖可以看(kan)出實驗過程中(zhong)，檢(jian)測光柵檢(jian)測連續信(xin)號的主頻(pin)在250KHz附近，與激(ji)勵信(xin)號頻(pin)率一致(zhi)。

　　高壓放大器推薦(jian)：ATA-7010

　　圖：ATA-7010高壓放大器指標參數

　　本資料由Aigtek安泰(tai)(tai)電(dian)子(zi)整理發布，更多案例及產(chan)品(pin)(pin)詳情請(qing)持續(xu)關注(zhu)我們(men)。西安安泰(tai)(tai)電(dian)子(zi)Aigtek已經成為在業界擁有(you)廣(guang)泛產(chan)品(pin)(pin)線，且具有(you)相當規(gui)模的儀(yi)器設備供應商(shang)，樣機(ji)都支持免費(fei)試用。如想了(le)解更多功率放大(da)器等產(chan)品(pin)(pin)，請(qing)持續(xu)關注(zhu)安泰(tai)(tai)電(dian)子(zi)官網hkdyw.cn或撥(bo)打029-88865020。