激光光束检测圆对称超声换能器焦点声压的可行性

根据Raman and Nath理论,光在声场中传播可认为是在多层薄光栅中传播,而薄光栅的参数则由光栅平面内的声场分布决定。本文通过圆对称聚焦换能器在焦平面附近的声场分布,得到光束的偏转角与换能器焦点声压的关系。通过测量光束偏转距离得到换能器焦点声压。虽然本文的声压与偏转角的关系是基于理想超声聚焦换能器的线性理论,但通过激光检测声压与光纤水听器测量的结果,表明该方法可用于检测较高的焦点声压检测。     

《压电与声光》1982年总目录

声表面波技术 调整6 盯 ZnO%膜声表面波电视中频滤波器 110 声光技术 聚能叉指换能器波束压缩声表面波卷 光导波的声光布喇格偏转139 积器 丑33 红外声光材料。应用,要求及晶体的 采用SAW中频滤波甜和单块图像中 研究 2 45 频电路的新型电视接收机 152 宽带导波型光强度调制器 2 38 声表面波傅里哀变换处理器的理论、利用声-光偏转器的单膜光纤光探针 设计与应用(h)159 缺陷定位器 3 50 声表面波器件的工艺技术 2 卫 一种使用光栅元件的集成光学频谱分 用激光探针探测声表面波器…     

一种采用IDT技术的新型高频声体波换能器

压电晶体一液体界面的叉指换能器在一定频率的电信号激励下将仅向液体介质中辐射声体波，可将这一效应用于高频声体波超声换能器的制作。通过分析与计算压电晶体一液体的界面有效介电常数虚部，可确定出叉指换能器仅向液体中辐射声体波的表面慢度。根据待激发声体波的频率和慢度，可得到叉指换能器仅向液体中辐射声体波时的周期。考虑到叉指换能器直接接触液体并向液体中辐射声体波，可在叉指换能器表面敷设一层SiO3薄膜以保护电极。该类换能器的最大优点是不需匹配层而直接向液体中辐射声波，其工作频率上限原则上只受声表面波工艺限制。设计并制作出频率为31．5MHz的声体波超声换能器，实测了频响，与理论相符。     

用溅射法制作超声换能器

用溅射法制成的换能器,目前最常使用的是ZnO薄膜换能器。薄膜换能器的结构如图1所示。在要辐射超声波的声场介质的一个端面上,依次重迭装置着作为内电极的基体金属、ZnO压电膜以及表面电极。超声换能器的特性,由这三部分的声学性质以及     

一种新的改善激光声信号特性的方法

为了改善激光声信号的特性,设计了激光声换能器。对换能器的设计原理和结构进行了说明。构建了激光声实验系统,利用脉冲激光分别在自由场和换能器内部聚焦击穿水介质产生声信号,由水听器将声信号转换成电信号并送入数字存储示波器。对两种条件下产生的激光声信号特性进行了比较。结果表明:同自由场产生的激光声信号相比,利用换能器产生的激光声信号特性有了一定程度的改善。其中,信号峰值幅度提高了3 倍,能量向60 kHz 以下频段集中,1m处发散角压缩到13.2,衰减速度变慢。     

在光纤上沉积取向ZnO薄膜

本文介绍在直径为80μm的熔石英单模光纤的一侧直接溅射沉积取向ZnO薄膜的工艺。一个由这种薄膜复合而成的4GHz压电换能器验证了薄膜的取向性。频率扫描的换能器输入阻抗矢量给出了光纤中存在声波的证据。直接制作在光纤上的声换能器由于有效的声-光互作用而在光纤中心产生场聚焦,有可能制作许多新的光纤-光学信号处理器件。     

基于透明超声换能器的光声显微镜设计

光声显微镜结合了光学成像的高分辨率和声学成像的组织穿透深度,在生物医学领域有着广泛的应用。随着技术的发展,其小型化系统有着新的发展机遇。然而,传统光声显微镜的光路受超声换能器的不透明影响,声-光共聚焦扫描需要复杂的模块,不利于光声系统的小型化发展。提出了基于透明超声换能器的光声显微镜,自主制作了7 MHz透明超声换能器,实现了小型化、低成本、大视场的同轴共焦成像模式。实验结果表明：基于透明超声换能器的光声显微镜,横向分辨率为18.0μm,信噪比高达38 dB,成像范围可达16 mm×16 mm。对小鼠鼠耳皮下血管的成像实验验证了系统具有成像生物组织网络的能力。     

晶体三极管造成的黑白机软、难故障分析与检修(1)

<正> [例1]故障现象 一台华日44J-2U型17英寸黑白电视机,每次刚开机时工作正常,2分钟左右后,光栅、图像和伴音均会自动消失。此后,声、光、图忽有忽无变化不定,如这时将电源开关通断一二次,又可能恢复正常,但保持的时间不长,又会出现上述现象。 分析与检修 开机一段时间后,声、光、图均自动会消失,产生此类故障的部位在电源电路的可能性较大。因此,     

一维线形超声相控阵换能器辐射声场研究

在相控阵超声工业无损检测中,超声换能器的声场分布直接决定着被检测区域的回波信息特征,从而影响检测结果。本文通过研究超声波在固体介质中的传播规律,建立了超声相控阵换能器在介质中辐射声场的数学模型,数值模拟了在一层、两层介质中相控阵换能器的辐射声场图,声场结果为更形象直观的了解声场变化和检测结果评估提供理论依据。     

声表面波短延迟线中的直通信号抑制问题

延迟线是基本的声表面波器件之一,在雷达、通讯、电子对抗、声纳和电视等方面有很广泛的应用.在声表面波延迟线中,一般把延迟时间在1微秒以内的延迟线称为短延迟线.有的延迟时间甚至低至0.1微秒.延迟时间愈短,必然是输入叉指换能器和输出叉指换能器靠得愈近.我们以中心频率20的赫延时0.488微秒的延迟线来说明.假定输入和输出换能器都是4对指的话,那么换能器的空间周期λ与两换能器的内边缘距1′之比约是1/5.5.可见两个换能器是靠得近的(图1).这就是短延迟线结构上的特点.     

衍射法快速线性化液晶空间调制器的相位调制关系

纯相位型液晶空间光调制器是应用较广的高精度光学仪器。使用Holoeye产家推荐的双孔干涉测量法可使16阶闪耀光栅的1级光衍射效率达到80%。但需要滤波、准直、扩束等细致工作,耗时较长。运用二进制相位光栅衍射法可以简化修正过程。实验中每隔10个灰度值测一个点,利用Matlab做线性内插扩展到255灰度。使16阶闪耀光栅和二进制光栅的1级光衍射效率最终达到产家目录给出的83%和40%。修正结果证明5-5序列配置的Holoeye Pluto的液晶光阀在平均调制相位稳定的基础上,衍射法校正相位调制特性不受闪烁影响,且简单可行。     

基于表面等离子波耦合的流体波导光栅耦合器

提出了一种由金属光栅和流体光波导结构组成的,基于表面等离子波耦合的光栅耦合器。利用光栅的衍射效应,将金属光栅与介质分界面之间产生的表面等离子波耦合到流体光波导中,并且能够沿着流体光波导稳定地向前传播。通过采用基于有限时域差分算法的FDTD Solutions软件对光栅耦合器进行了参数优化及特性分析,通过优化使该结构在650 nm波长下的耦合效率达到56%。此外,由于该结构对TE偏振光和TM偏振光的选择比达到70∶1,因此具有偏振器的功能。同时由于TE偏振光耦合频谱的频带宽度仅为20 nm,该结构还具有窄带滤波的作用。此外,还研究了光栅结构参数、入射角以及流体折射率对耦合频谱的影响。     

SAW器件中的声-电-光效应

声光和电光器件可用于信号处理器件,如调制器、相关器和偏转器等许多领域内。这是由于大部分信号处理器都可用这两种类型的器件,故两种器件常常互相竞争。然而,可把这两种效应结合起来制成一种声-电-光器件。这样,就可克服它们各自本身可能存在的一些极限。这种器件可用体波器件或SAW来实现。SAW器件的结构可提供外加需要电场的各种各样的方法,例如,一种直流电压可施加到一种叉指换能器上。当光束通过换能器时,折射率的变化将以与等指换能器内发射的声波相同的方法使光衍射。唯一的区别就是光频内没有多普勒频移。如果现在一种声脉冲同时与光束相互作用,就可看到一种组合效应。电光互作用将影响受检脉冲的相位。在Y-切,Z传的LiNbO_3中,采用一种脉冲调制的55MHz的声信号和Y-偏振光,加5V电压在电光换能器上,就会迫使一阶衍射为零。加10V电压就会导致相位反相,因而产生负的脉冲。对于二阶衍射,其效应可增大受检脉冲的振幅。这种互作用为研制卷积器、相关器和调制器开辟了新的途径。用复合式电-光换能器可获得加权函数,卷积和相关间的唯一区别就是声波的方向不同。本文的目的是分析并阐明在SAW器件中的这一原理,并将讨论其不同于电光和声光器件的优越之处。     

采用椭圆形声学聚焦的光声池

研制了一种椭圆柱形的光声池。它基本上能把通过一个轴上的激光束所产生的声能，全部聚焦在圓柱形的声换能器上。这种换能器置于池的另一个轴上。用充满液体的这种池所做的初步实验，显示出高灵敏度和格外清晰的脉冲响应。相似的设计对蒸汽中的光声测量可能同样有用。     

新型声学分辨率光声显微镜系统照明设计

声学分辨率光声显微镜探测深度可达厘米量级,已有声学分辨率光声显微镜照明方式的主流设计方案在明场、暗场照明方式切换,光能利用率等方面仍存在不足,在一定程度上限制了声学分辨率光声显微镜系统的应用范围。提出了一种能够提高光能利用率,可实现明场、暗场照明切换并增大调节范围的声学分辨率光声显微镜系统设计,利用凸透镜对光束的会聚功能,对发散环形光束产生一定程度的聚焦,减小环形光束的环带尺寸。蒙特卡罗模拟结果显示,最终入射在组织表面的光斑直径得到有效减小,组织中超声换能器有效探测区域的光能流量分布最多可增强6倍,因此光声信号强度也相应地得到线性增强;与此同时,凸透镜的加入还增加了系统光聚焦深度的调节范围,在超声换能器聚焦深度不变的情况下,调节系统的光聚焦深度,有助于在不同样品中获得最佳的光声信号强度。     

KONKA-T5429型彩电软故障检修

例1 故障现象：开机图声彩色一切正常,约过15分钟以后图声逐渐消失,最后荧屏出现白净光栅、无任何杂波。分析与检修：根据该机故障现象分析：光栅出现白净是证明扫描及电源电路正常的表现,故障发生前图、声、彩色正常表明调谐器及预中放以前电路基本正常,故不     

位相光栅的零级衍射彩色滤波器

对于沟槽深度为h的矩形位相光栅(周期为d,条纹与沟槽宽度为a、b),当其调制度φ=2π/λΔ=2π/λ(n—1)h,其中之Δ满足:200nm≤Δ≤350nm(即能使透过光栅的任一波长的可见光相消)时,则一束白光透过光栅后的各级衍射光均为彩色光。但一般情况多使用零级衍射光而将其余衍射光去掉(在光路中加低通滤波器或由光路侧壁反射吸收掉),这就     

在入射平面内小角度入射一维光栅零级衍射场的简便计算方法

耦合波分析法(RCWA)方法是目前研究光栅衍射最普遍的方法.垂直入射到光栅表面的光使衍射光的正负N级衍射波处于对称状态,使得在RCWA法中原先需要计算2N+1级衍射的2N+1阶矩阵问题降低到计算N+1级衍射的N+1阶矩阵问题.本文将这种对称结构的简化方法推广到非垂直入射、光栅条纹在入射平面内的情况,使得在这种耦合情况下...     

用于产生ps量级双脉冲的光纤光栅

设计了一种用于ps级单脉冲变换到双脉冲的光纤光栅(FBG)。依据傅立叶光学理论,数值模拟了光脉冲经不同强度光栅反射后的输出光脉冲的特性,随着光栅强度的增加,输出脉冲间的强度差别变大,但输出光脉冲具有与输入光脉冲相同的谱形和脉宽。设计出的FBG折射率调制函数是sinc函数的叠加。当FBG是弱光栅满足一阶波恩近似时,光脉冲经光栅反射后的输出双脉冲具有相同的强度,且谱形和脉宽与输入脉冲相同。在强光栅情况下,改变光栅折射率调制sinc函数的相对强度,仍然可以使输出双脉冲具有相同的强度。     

光声光谱气体检测系统中光声池的仿真优化设计

针对特定场合对光声光谱气体检测系统中光声池特征频率的设计需求，利用有限元分析法，以一阶圆柱形共振光声池为研究对象进行声学模态仿真，获得了前8阶声学模态；仿真分析谐振腔、缓冲室的半径和长度对光声池特征频率和光声信号强度的影响。仿真结果表明：当谐振腔半径为3 mm时，谐振腔长度为120 mm，缓冲室的半径、长度分别为14.7 mm、60 mm是光声池特征频率在1 400 Hz附近的最佳尺寸。