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基于声光效应的海水声速测量

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摘要

本文提出了一种海水声速直接测量的新方法,将光学频率梳引入到了海水声速的测量中来,基于光学频率梳与脉冲超声之间的声光效应在实验室内实现了海水声速的高精度测量。通过光学频率梳模间拍频的相位测量超声脉冲的飞行距离,通过脉冲声光效应引起的零级光的强度变化测量超声脉冲的飞行时间。搭建了基于马赫增德干涉仪的测量装置,测量臂与参考臂之间光程差的一半即为超声脉冲的飞行距离,有效改善了传统基于压电换能器测量中实际飞行距离包含压电换能器一部分的问题;飞行时间的测量精度不依赖于压电换能器的响应速度,有效的改善了传统基于压电换能器因时间延迟对测量结果所带来的误差,为实现海水声速计量提供了新思路。实验结果表明,该方法可以在实验室条件下实现高精度的海水声速测量,与参考声剖仪的比对结果显示,测量不确定度优于5cm/s。

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补充资料

DOI:10.3788/cjl201946.0404008

作者单位:

    天津大学海洋科学与技术学院
    天津大学海洋科学与技术学院
    天津大学海洋学院
    天津大学精密仪器与光电子工程学院测试技术与仪器国家重点实验室

引用该论文

薛彬,张凯,王志洋,吴翰钟. 基于声光效应的海水声速测量[J].中国激光,2019,46(04):0404008.