【概述】

2025年哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究團隊使用ATA-2021B高壓放大器，搭建光纖超聲傳感器系統(tǒng)，通過信號發(fā)生器搭配高壓放大器傳輸給水聽器產(chǎn)生超聲信號，采用自研光傳感器對超聲進行檢測。
 

實驗名稱：高壓放大器在光纖超聲波傳感系統(tǒng)中的應(yīng)用

研究方向：光纖超聲傳感器

實驗內(nèi)容：超聲波作用于光纖法布里珀羅傳感器結(jié)構(gòu)表面，聲壓是的腔的腔長發(fā)生變形，在結(jié)構(gòu)的一階諧振頻率處形變最大。分析了腔諧振頻率和膜結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，并利用Comsol軟件對結(jié)構(gòu)進行了仿真，分析了影響因素。通過信號發(fā)生器搭配高壓放大器傳輸給水聽器產(chǎn)生超聲信號，采用自研光傳感器對超聲進行檢測。

測試設(shè)備：信號發(fā)生器，ATA-2021B高壓放大器，超聲換能器，示波器，水聽器等。

實驗過程：

圖1：實驗測試系統(tǒng)圖

超聲傳感器由光刻技術(shù)，在光纖端面刻法布里珀羅腔組成。激光器輸出的波長鎖定在傳感器光譜的Q值點。當(dāng)信號發(fā)生器配合高壓放大器輸送到超聲波換能器發(fā)出超聲波后，光纖傳感器的腔長改變，輸出的功率也發(fā)生變化。通過光電探測器將光信號轉(zhuǎn)化為電信號傳遞到示波器，完成超聲信號探測。

實驗結(jié)果：

圖：實驗結(jié)果

通過仿真和實驗的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所傳感器的粱的結(jié)構(gòu)以及外環(huán)的大小等會對諧振頻率產(chǎn)生影響。所設(shè)計的光纖傳感器在200kHz處為一階諧振頻率，采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計的FP端面結(jié)構(gòu)能提升傳感器的靈敏度，不再依賴材料，有利于新式光纖聲傳感器的設(shè)計及產(chǎn)業(yè)化。
 

安泰放大器在此應(yīng)用中的產(chǎn)品優(yōu)勢：

一、高電壓輸出能力——驅(qū)動超聲換能器產(chǎn)生強穿透超聲波，保障FP傳感器諧振響應(yīng)精確測試

二、寬頻帶與高壓擺率——精準(zhǔn)匹配諧振頻率，保障諧振點精確鎖定

三、低失真與高輸出穩(wěn)定性——保障多結(jié)構(gòu)參數(shù)對比實驗的數(shù)據(jù)一致性

【推薦產(chǎn)品】：ATA-2021B高壓放大器

圖：ATA-2021B高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

本文實驗素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機都支持免費試用。西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測試儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。