寬帶功率放大器在光纖水聽器的動(dòng)態(tài)壓力測試中的應(yīng)用

　　隨著科技的不斷發(fā)展，聲吶技術(shù)變得尤為重要，而光纖水聽器是聲吶技術(shù)中的關(guān)鍵部分。實(shí)驗(yàn)中利用鍍金不銹鋼和石英薄膜作反射應(yīng)變薄膜制備光纖水聽器，具有體積小、靈敏度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。為了驗(yàn)證光纖水聽器的性能指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)中圍繞功率放大器搭建測試系統(tǒng)，檢測其對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓力響應(yīng)，旨在為光纖水聽器技術(shù)發(fā)展提供有價(jià)值的研究成果。

　　安泰電子ATA-1200C寬帶放大器，其最大輸出電壓30Vpp，帶寬范圍DC~25MHz并具有低失真、高穩(wěn)定的特點(diǎn)，為超聲換能器的驅(qū)動(dòng)提供了有力的支持。

　　實(shí)驗(yàn)名稱：光纖水聽器的動(dòng)態(tài)壓力測試系統(tǒng)研制

　　實(shí)驗(yàn)原理：

　　信號(hào)發(fā)生器組合功率放大器驅(qū)動(dòng)超聲換能器產(chǎn)生聲波，光纖水聽器通過將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測的水聲信號(hào)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用。這種相互作用會(huì)導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)（如強(qiáng)度、頻率、相位等）發(fā)生變化，形成被調(diào)制的信號(hào)光。然后，利用被測量（即水聲信號(hào)）對(duì)光的傳輸特性施加的影響，通過光纖將調(diào)制后的光信號(hào)傳輸至信號(hào)處理系統(tǒng)。

　　實(shí)驗(yàn)框圖：

　　實(shí)驗(yàn)實(shí)拍圖：

　　實(shí)驗(yàn)過程：

　　靜態(tài)測試將水聽器放于量杯，動(dòng)態(tài)測試把水聽器與陶瓷壓電換能器置于蓄水槽（后改用圓形水桶），信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)后經(jīng)功率放大器放大再驅(qū)動(dòng)換能器發(fā)聲。蓄水池中放置的光纖水聽器通過吸收聲壓來控制反射薄膜的振動(dòng)強(qiáng)度，因此導(dǎo)致光的反射強(qiáng)度改變，光經(jīng)反射后光電轉(zhuǎn)化，動(dòng)態(tài)測試增加RC濾波電路，信號(hào)經(jīng)示波器顯示，最后用MATLAB窄帶帶通濾波函數(shù)處理數(shù)據(jù)。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

　　鍍金石英薄膜水聽器實(shí)測與理論吻合，直徑大靈敏度高但檢測范圍小；不銹鋼薄膜水聽器實(shí)測與理想偏差大。不同直徑鍍金石英薄膜水聽器在各自頻率范圍有相應(yīng)表現(xiàn)，不銹鋼薄膜水聽器諧振頻率與理論值偏差較大。

　　應(yīng)用方向：通信工程、環(huán)境監(jiān)測、軍事領(lǐng)域、生物醫(yī)療

　　應(yīng)用場景：聲學(xué)測量與測試、聲納系統(tǒng)測試

　　產(chǎn)品推薦：ATA-1000系列寬帶放大器、ATA-4000系列高壓功率放大器

圖：ATA-1000系列寬帶放大器指標(biāo)參數(shù)

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