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针对声光布拉格衍射的脉冲幅度分析技术的研究

黄宗军  
【摘要】: 布拉格衍射声光技术是一门新型的边缘科学和应用技术。由它形成的声光器件把声与光的特性巧妙地结合起来,从而实现了许多其它器件所不能实现的功能,使得其逐渐成为现代光、机、电一体化的系统的重要组成部分及信息处理的核心。由于具有非常重要的作用,因此对声光布拉格衍射原理和实验的研究有着重要意义。 本课题针对声光布拉格衍射信号,研究和设计了一种在声光效应中的信号检测方法,即脉冲幅度分析法。该方法将布拉格衍射的声光技术和脉冲幅度分析技术相结合,构建以声光布拉格衍射为研究对象,以脉冲幅度分析器为测量平台,用脉冲幅度分析方法分析声光效应中CCD器件的输出脉冲信号,并对脉冲幅度分析器的基本构成和工作原理进行了详细研究分析,避免布拉格衍射声光实验测量中频繁发生受外界干扰和人为读数误差而导致的测量结果错误。从与通常采用的示波器检测法的测量结果进行比较后可以得出,用脉冲幅度分析器来测量声光衍射的输出脉冲信号,能提高实验测量的总体精度。 文中建立了脉冲幅度分析器的设计方案,阐述脉冲幅度分析器的工作原理,详细分析脉冲幅度分析器各单元部分,阐述模数变换理论的原理、应用。搭建单元电路,对各单元电路进行细致的分析和研究,并进行选择。构建用于声光布拉格衍射的脉冲幅度分析电路,并且对各工作点波形加以分析,实现电路功能。在此基础上开展了声光偏转测量、声光调制效率测量和超声声速测量研究,并取得了与理论值吻合的实测结果。


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