實(shí)驗(yàn)名稱：功率放大器在聚焦聲場誘導(dǎo)虛擬光波導(dǎo)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)搭建了一個(gè)基于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）傳感器的光斑觀測系統(tǒng)。制造可以模仿生物組織特性的瓊脂仿體，通過觀測聚焦超聲作用下瓊脂仿體內(nèi)的光斑變化，驗(yàn)證聚焦聲場對于光散射抑制的效果。

研究方向：散射光調(diào)控

測試設(shè)備：ATA-4315高壓功率放大器，信號(hào)發(fā)生器，超聲換能器，CMOS相機(jī)等。

圖：實(shí)驗(yàn)裝置原理圖

圖：實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)拍圖

實(shí)驗(yàn)過程：確定超聲換能器的最佳工作頻段，將換能器表面涂抹超聲凝聚并將全息板置于換能器表面，其中全息板用于調(diào)控超聲波的幅值和相位以產(chǎn)生聚焦聲場。將瓊脂仿體固定在聲場聚焦的位置，波長為660nm的連續(xù)激光經(jīng)光學(xué)器件準(zhǔn)直后，由下方進(jìn)入換能器和全息板，光束進(jìn)入瓊脂仿體，經(jīng)聚焦聲場調(diào)制后，使用CMOS相機(jī)對組織中的光學(xué)模式橫截面進(jìn)行成像。通過調(diào)節(jié)輸入電信號(hào)的電壓值，可以獲得不同超聲壓力模式下的相關(guān)圖像。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖：聲場調(diào)制的光束圖像實(shí)驗(yàn)結(jié)果

以20Hz的頻率采集30幅圖像，以獲得每個(gè)電壓下的光斑圖案。獲取原始圖像后，將30張圖像的RGB通道值疊加并平均，提取平均圖像中的紅色通道值作為最終的光斑圖像。

將使用聲場調(diào)制的光束圖像分布減去未使用聲場調(diào)制的光束圖像，結(jié)果如圖所示。隨著超聲波換能器驅(qū)動(dòng)電壓的增加，波導(dǎo)對光-束的導(dǎo)向作用會(huì)變得更加明顯。折射率對比會(huì)隨著壓力的增加而變大，從而導(dǎo)致更多的散射光子匯聚到光束的中心區(qū)域，使光能更加集中。

功率放大器推薦：ATA-4315高壓功率放大器

圖：ATA-4315高壓功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇