功率放大器在光纖白光干涉的微振動(dòng)絕對(duì)測(cè)量中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)名稱:功率放大器在光纖白光干涉的微振動(dòng)絕對(duì)測(cè)量中的應(yīng)用
研究方向:
干涉型光纖振動(dòng)傳感。提出了一種基于壓縮傳感 (Compressed sensing) 原理的光纖白光干涉動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)(CS-WLI)。法布里-珀羅振動(dòng)傳感器隨時(shí)間變化的干涉光譜被認(rèn)為是關(guān)于激光波長(zhǎng)和時(shí)間的二維 (2D) 信號(hào),可以在測(cè)量過程中使用可編程半導(dǎo)體激光器進(jìn)行壓縮采樣。CS重構(gòu)后的光譜采樣率等于隨機(jī)波長(zhǎng)調(diào)制頻率。納米級(jí)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的有效性。
測(cè)試目的:驗(yàn)證所提出的壓縮感知光纖白光干涉技術(shù)的有效性,實(shí)現(xiàn)高精度全光纖振動(dòng)監(jiān)測(cè)。
測(cè)試設(shè)備:信號(hào)發(fā)生器,ATA-105功率放大器,壓電陶瓷換能器,可編程光纖激光干涉解調(diào)儀
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
光纖端面與粘貼了金鏡的壓電陶瓷之間形成低精細(xì)法布里-涉腔。信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦信號(hào)經(jīng)過安泰電子ATA-105型功率放大器放大后加載到壓電陶瓷換能器上,驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷換能器高頻振動(dòng)。不同于常規(guī)光纖白光干涉的線性波長(zhǎng)掃描,該方案控制可編程激光器進(jìn)行隨機(jī)波長(zhǎng)采樣,通過壓縮感知重構(gòu)算法重構(gòu)每一個(gè)采樣點(diǎn)的干涉光譜,進(jìn)而解調(diào)獲得法布里涉儀的絕對(duì)腔長(zhǎng)。
實(shí)驗(yàn)過程:
如圖1所示,信號(hào)發(fā)生器輸出頻率為20kHz的正弦波信號(hào),經(jīng)過ATA-105型功率放大器后加載到壓電陶瓷換能器,驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷換能器產(chǎn)生相同頻率的振動(dòng)。以500 kHz的波長(zhǎng)切換速度,按照內(nèi)置在激光器驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)的隨機(jī)波長(zhǎng)序列對(duì)調(diào)制光柵Y分支激光器進(jìn)行快速、離散波長(zhǎng)調(diào)制,并同步采集對(duì)應(yīng)的干涉光強(qiáng)。一段時(shí)間內(nèi)采集到的壓縮采樣干涉光譜數(shù)據(jù)如圖2所示。
測(cè)試結(jié)果:
基于壓縮采樣原理,將圖2中采集到的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu),得到圖3的隨時(shí)間變化的二維光譜。在每一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)都可以得到一條完整的重構(gòu)光譜。圖4顯示了3個(gè)時(shí)間點(diǎn)上重構(gòu)的干涉光譜,通過該干涉光譜和常規(guī)的白光干涉腔長(zhǎng)解調(diào)算法,便能夠得到法布里-珀羅腔的絕對(duì)腔長(zhǎng)。腔長(zhǎng)波形如圖5所示。該方案可實(shí)現(xiàn)全光纖、非接觸式高頻振動(dòng)測(cè)量,壓縮感知原理的應(yīng)用,大幅提高了光譜采樣率。
放大器在該實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮的效能:驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)
您選擇該放大器的原因:滿足當(dāng)前應(yīng)用需求,小型化,性價(jià)比高
實(shí)驗(yàn)中所用到的ATA-105功率放大器參數(shù)指標(biāo):
本文實(shí)驗(yàn)素材由西安安泰電子整理發(fā)布,西安安泰電子科技有限公司(Aigtek)是國內(nèi)專業(yè)從事測(cè)量?jī)x器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。公司致力于功率放大器、計(jì)量校準(zhǔn)產(chǎn)品、線束測(cè)試儀等產(chǎn)品為核心的相關(guān)行業(yè)測(cè)試解決方案的研究,為用戶提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的測(cè)試方案,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(jī)都支持免費(fèi)試用。如想了解更多實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)持續(xù)關(guān)注安泰電子.