隨著科技的不斷發(fa)(fa)展(zhan)，聲吶(na)技術變(bian)得尤為重要，而光(guang)(guang)纖(xian)(xian)水聽(ting)器是(shi)聲吶(na)技術中(zhong)的關鍵部分。實驗中(zhong)利用鍍金不銹鋼和(he)石英(ying)薄膜作反(fan)射應(ying)變(bian)薄膜制備光(guang)(guang)纖(xian)(xian)水聽(ting)器，具(ju)有(you)體積小、靈敏度高、成(cheng)本(ben)低(di)等優點。為了驗證光(guang)(guang)纖(xian)(xian)水聽(ting)器的性能指(zhi)標，實驗中(zhong)圍(wei)繞(rao)功率放大器搭建測(ce)(ce)試系統，檢測(ce)(ce)其對靜態(tai)和(he)動態(tai)壓力(li)響應(ying)，旨在(zai)為光(guang)(guang)纖(xian)(xian)水聽(ting)器技術發(fa)(fa)展(zhan)提供有(you)價值的研究成(cheng)果。

　　安(an)泰電子ATA-1200C寬帶(dai)放大器，其最(zui)大輸出電壓30Vpp，帶(dai)寬范圍DC~25MHz并具有低失(shi)真、高穩定(ding)的(de)特點(dian)，為超聲換能器的(de)驅動(dong)提供了有力的(de)支持。

　　實驗名稱：光纖水(shui)聽器的動態壓(ya)力測(ce)試(shi)系統研(yan)制

　　實驗原理：

　　信(xin)(xin)號發(fa)(fa)生器(qi)組合功率放大(da)器(qi)驅動超聲(sheng)換能器(qi)產生聲(sheng)波，光(guang)(guang)(guang)纖水(shui)聽器(qi)通(tong)過(guo)將(jiang)(jiang)來(lai)自光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)經過(guo)光(guang)(guang)(guang)纖送入(ru)調制(zhi)器(qi)，使待測的(de)(de)水(shui)聲(sheng)信(xin)(xin)號與進入(ru)調制(zhi)區的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)相(xiang)互作用(yong)(yong)。這種相(xiang)互作用(yong)(yong)會導致(zhi)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)學性(xing)質（如強(qiang)度、頻率、相(xiang)位等）發(fa)(fa)生變化，形(xing)成被(bei)調制(zhi)的(de)(de)信(xin)(xin)號光(guang)(guang)(guang)。然(ran)后，利用(yong)(yong)被(bei)測量（即水(shui)聲(sheng)信(xin)(xin)號）對光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)傳輸特性(xing)施加的(de)(de)影響，通(tong)過(guo)光(guang)(guang)(guang)纖將(jiang)(jiang)調制(zhi)后的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號傳輸至信(xin)(xin)號處(chu)理系統。

　　實驗框圖：

　　實驗實拍圖：

　　實驗過程：

　　靜態測試將(jiang)水(shui)聽(ting)器放(fang)(fang)于量杯(bei)，動(dong)(dong)態測試把水(shui)聽(ting)器與陶(tao)瓷壓電(dian)(dian)換(huan)能器置于蓄水(shui)槽（后(hou)(hou)(hou)(hou)改用圓形水(shui)桶），信(xin)號(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器產生(sheng)信(xin)號(hao)(hao)后(hou)(hou)(hou)(hou)經(jing)功率放(fang)(fang)大器放(fang)(fang)大再(zai)驅(qu)動(dong)(dong)換(huan)能器發(fa)聲。蓄水(shui)池(chi)中放(fang)(fang)置的光(guang)纖水(shui)聽(ting)器通過吸收聲壓來(lai)控制反(fan)(fan)射薄(bo)膜的振動(dong)(dong)強度，因此導致光(guang)的反(fan)(fan)射強度改變，光(guang)經(jing)反(fan)(fan)射后(hou)(hou)(hou)(hou)光(guang)電(dian)(dian)轉(zhuan)化，動(dong)(dong)態測試增加(jia)RC濾(lv)(lv)波(bo)電(dian)(dian)路，信(xin)號(hao)(hao)經(jing)示波(bo)器顯示，最后(hou)(hou)(hou)(hou)用MATLAB窄(zhai)帶帶通濾(lv)(lv)波(bo)函(han)數處理數據。

　　實驗結果：

　　鍍(du)(du)金(jin)石英(ying)(ying)薄(bo)膜(mo)水(shui)聽(ting)器(qi)(qi)(qi)實測(ce)與理(li)論吻(wen)合，直(zhi)徑大(da)(da)靈敏(min)度(du)高(gao)但檢測(ce)范圍(wei)(wei)(wei)小(xiao)；不(bu)銹鋼薄(bo)膜(mo)水(shui)聽(ting)器(qi)(qi)(qi)實測(ce)與理(li)想偏差(cha)大(da)(da)。聲壓范圍(wei)(wei)(wei)線性良好，鍍(du)(du)金(jin)石英(ying)(ying)薄(bo)膜(mo)水(shui)聽(ting)器(qi)(qi)(qi)靈敏(min)度(du)、最低檢測(ce)極限優于其他(ta)對比。不(bu)同直(zhi)徑鍍(du)(du)金(jin)石英(ying)(ying)薄(bo)膜(mo)水(shui)聽(ting)器(qi)(qi)(qi)在各自頻率范圍(wei)(wei)(wei)有相應表現，不(bu)銹鋼薄(bo)膜(mo)水(shui)聽(ting)器(qi)(qi)(qi)諧振頻率與理(li)論值偏差(cha)較大(da)(da)。

　　應用方向：通信工程、環境監測、軍事領域、生物醫療

　　應用場景：聲學測量與測試、聲納系統測試

　　產品推薦：ATA-1000系(xi)(xi)列寬帶放大器、ATA-4000系(xi)(xi)列高壓功率(lv)放大器

　　圖：ATA-1000系列寬帶放大器指標參數

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