宽带功率放大器在光纤水听器的动态压力测试中的应用

随着科技的不断发展，声呐技术变得尤为重要，而光纤水听器是声呐技术中的关键部分。实验中利用镀金不锈钢和石英薄膜作反射应变薄膜制备光纤水听器，具有体积小、灵敏度高、成本低等优点。为了验证光纤水听器的性能指标，实验中围绕功率放大器搭建测试系统，检测其对静态和动态压力响应，旨在为光纤水听器技术发展提供有价值的研究成果。

安泰电子ATA-1200C宽带放大器，其最大输出电压30Vpp，带宽范围DC~25MHz并具有低失真、高稳定的特点，为超声换能器的驱动提供了有力的支持。

实验名称：光纤水听器的动态压力测试系统研制

实验原理：

信号发生器组合功率放大器驱动超声换能器产生声波，光纤水听器通过将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测的水声信号与进入调制区的光相互作用。这种相互作用会导致光的光学性质（如强度、频率、相位等）发生变化，形成被调制的信号光。然后，利用被测量（即水声信号）对光的传输特性施加的影响，通过光纤将调制后的光信号传输至信号处理系统。

实验框图：

实验实拍图：

实验过程：

静态测试将水听器放于量杯，动态测试把水听器与陶瓷压电换能器置于蓄水槽（后改用圆形水桶），信号发生器产生信号后经功率放大器放大再驱动换能器发声。蓄水池中放置的光纤水听器通过吸收声压来控制反射薄膜的振动强度，因此导致光的反射强度改变，光经反射后光电转化，动态测试增加RC滤波电路，信号经示波器显示，最后用MATLAB窄带带通滤波函数处理数据。

实验结果：

镀金石英薄膜水听器实测与理论吻合，直径大灵敏度高但检测范围小；不锈钢薄膜水听器实测与理想偏差大。声压范围线性良好，镀金石英薄膜水听器灵敏度、最低检测极限优于其他对比。不同直径镀金石英薄膜水听器在各自频率范围有相应表现，不锈钢薄膜水听器谐振频率与理论值偏差较大。

应用方向：通信工程、环境监测、军事领域、生物医疗

应用场景：声学测量与测试、声纳系统测试

产品推荐：ATA-1000系列宽带放大器、ATA-4000系列高压功率放大器

图：ATA-1000系列宽带放大器指标参数

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