[发明专利]一种基于声光效应的高精度海水声速测量方法有效
申请号: | 201710898000.1 | 申请日: | 2017-09-28 |
公开(公告)号: | CN107764388B | 公开(公告)日: | 2020-01-03 |
发明(设计)人: | 薛彬;王志洋;赵拓;张凯;张好运;陈阳;杨晓霞 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | G01H5/00 | 分类号: | G01H5/00;G01H9/00 |
代理公司: | 12201 天津市北洋有限责任专利代理事务所 | 代理人: | 李林娟 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 声光 效应 高精度 海水 声速 测量方法 | ||
1.一种基于声光效应的高精度海水声速测量方法,其特征在于,所述测量方法包括以下步骤:
对红外光源通过电光调制器调制后,依次通过掺饵光纤光功率放大器、倍频晶体、第一1/2波片、第一偏振分束立方,并经第一反射镜反射后,确保两束光平行等高进入水槽中,开启脉冲发生器,激发脉冲超声;
调整测量光路与参考光路时,在两束光前端尽量远的地方放置一可调俯仰偏摆的反射镜,调整反射镜使得参考光路与反射镜垂直,即在参考光路的前进端放置一小孔光阑,确保经反射镜反射回来的光通过同一光阑;调整第一反射镜,使得测量光路与反射镜垂直,即确保经反射镜反射回来的光通过第二光阑;
调整超声探头的位置,使得超声垂直飞过两平行光束,才能保证两束光之间的距离即为超声飞行的距离,再加上由声光效应获取相应距离的飞行时间,获取海水声速值;即由所得的衍射光强与原基底光强之比,求出超声在参考光路处的声压,根据超声在水中的衰减系数求出测量光路处的声压,再反算出测量光路处的光强比,调整超声探头的位置;
将两束从水槽中射出的发生声光效应的平行光进行合束,在第二偏振分束立方的两侧分别用第一光电探测器、第二光电探测器接收光信号并转换为电信号后由频率计数器、示波器获取飞行距离信息与时间信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于声光效应的高精度海水声速测量方法,其特征在于,所述测量方法包括:将从水槽中射出的发生声光效应的测量光路经第二反射镜反射后与同样发生声光效应的测量光路在第二偏振分束立方处进行合束,在第二偏振分束立方的两侧分别用第一光电探测器、第二光电探测器接收光信号并转换为电信号后由频率计数器、示波器接收。
3.根据权利要求1所述的一种基于声光效应的高精度海水声速测量方法,其特征在于,所述测量方法包括:
调节第一1/2波片使得入射光处于特定偏振方向的光透过,然后调节第二1/2波片,使其与第一1/2波片处于同一状态,最后调节第三1/2波片,使其通过光的偏振方向与第一1/2波片和第二1/2波片透过光的偏振方向垂直,则使得只有参考光路通过;
记下示波器的时间示数,同时开启信号发生器,使得其输出频率与红外光源的调制频率相同,记录下频率计数器显示的信号发生器与参考光路的相位差。
4.根据权利要求1所述的一种基于声光效应的高精度海水声速测量方法,其特征在于,所述测量方法包括:
调节第一1/2波片,使得入射光处于特定偏振方向的光透过,然后调节第三1/2波片,使其与第一1/2波片处于同一状态,最后调节第二1/2波片,使其通过光的偏振方向与第一1/2波片和第二1/2波片透过光的偏振方向垂直,则使得只有测量光路通过,记下示波器的时间示数与频率计数器显示的信号发生器与测量光路的相位差。
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