聲光技術(shù) 01講 聲光技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用的點(diǎn)滴

聲光技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用的點(diǎn)滴第01講(3學(xué)時(shí))聲、光技術(shù)是什么？聲學(xué)與光學(xué)交叉的一門交叉學(xué)科！光聲光熱信息技術(shù)聲光信息技術(shù)光聲光熱信息技術(shù)聲光信息技術(shù)利用激光、離子束、射線等能量束與材料相互作用產(chǎn)生的熱學(xué)、聲學(xué)、紅外輻射等現(xiàn)象，利用此類效應(yīng)的科學(xué)叫做光聲光熱技術(shù)。——可以簡(jiǎn)述為光為源頭產(chǎn)生聲、熱光等效應(yīng)。利用聲信號(hào)作為激勵(lì)源，利用介質(zhì)中的聲波與光的相互作用完成信息處理等的技術(shù)?！梢院?jiǎn)述為聲控光。光聲光熱信息技術(shù)聲光信息技術(shù)多用于無損檢測(cè)領(lǐng)域多用于信號(hào)處理領(lǐng)域光聲光熱信息技術(shù)聲光信息技術(shù)掃描激光聲顯微鏡（SLAM）技術(shù)掃描電子聲顯微鏡（SEAM）技術(shù)光聲譜（PAS）技術(shù)；光聲壓電（PAPE）技術(shù)；光熱輻射（PTR）技術(shù)；光熱偏轉(zhuǎn)（Mirage）技術(shù)；光熱透鏡（PTL）技術(shù)；激光聲遙感（LARS）技術(shù)；光聲層析成像（PATG）技術(shù)代表性技術(shù)：聲光調(diào)制器（AOM）技術(shù)；聲光Q開關(guān)；聲光頻譜儀（AOS）；聲光相關(guān)器（AOC）技術(shù)；聲光卷積器（AO）技術(shù)；聲光生物特征識(shí)別技術(shù)；聲光逆向調(diào)制（AORM）技術(shù)；聲致放光（SBSL）技術(shù)代表性技術(shù)：光聲光熱信息技術(shù)氣體光聲譜

（大氣污染檢測(cè)、有毒有害氣體監(jiān)控等領(lǐng)域）液體光聲譜

（水污染檢測(cè)、化學(xué)試劑檢測(cè)、血液體液檢測(cè)與癌癥早期預(yù)警等領(lǐng)域）固體光聲譜

（中藥材檢測(cè)、藥品檢測(cè)、食品安全檢測(cè)等領(lǐng)域）氣體光聲光譜儀:

一、產(chǎn)品和技術(shù)簡(jiǎn)介激光光聲光譜檢測(cè)技術(shù)是八、九十年代發(fā)展起來的一種檢測(cè)手段，特別是微量氣體光聲光譜檢測(cè)，具有較常規(guī)氣相色譜方法檢測(cè)靈敏度高，可連續(xù)在線監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，已研制出激光器激勵(lì)的氣體光聲光譜儀，對(duì)多種氣體的檢測(cè)靈敏達(dá)到亞ＰＰＢ量級(jí)。二、應(yīng)用范圍

1、大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)；

2、CO2波導(dǎo)激光器工作光譜范圍為9～11μm，生物組織微量氣體交換研究可對(duì)如C2H4（乙烯）、NH3、O3、SO2、C2H4O（環(huán)氧乙烷、氧化乙烯）、C6H6（苯）、CH3COCH3（丙酮）等多種氣體成分進(jìn)行每天24小時(shí)、每周7天的連續(xù)測(cè)量，對(duì)C2H4的測(cè)量靈敏度可達(dá)10－11，其余氣體達(dá)到10－9。單層模型多層模型等效模型精度不斷提高的同時(shí)，計(jì)算越來越簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)與SEAM、SLAM等技術(shù)的嫁接！熱透鏡技術(shù)激光器中電熱透鏡效應(yīng)：影響激光器性能可用于薄膜材料光學(xué)、熱學(xué)、機(jī)械性能檢測(cè)可用于提高光譜、光聲譜信號(hào)靈敏度該效應(yīng)靈敏度高，對(duì)光學(xué)系統(tǒng)格外重要！光聲影像量測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)流程，依序包括有雷射能量輸出量測(cè)、光吸收體與光散射體，最後取RawData進(jìn)行分析。在雷射能量方面使用凹透鏡擴(kuò)大雷射光的照射面積，調(diào)整雷射入射時(shí)單位面積所獲得的能量。激發(fā)光源經(jīng)過凹透鏡擴(kuò)束後，直接入射至玻璃流室中，激發(fā)放置玻璃流室內(nèi)部的生物組織產(chǎn)生光聲訊號(hào)。設(shè)備：Nd:YAGLaser，3.5MHzUltrasoundTransducer，Pulser/Receiver激光聲層析成像技術(shù)1、具有干性清洗功能、無環(huán)境污染。在清除垢物過程中，無需添加任何清除劑或加水沖洗，對(duì)其清除脫落的污物可由吸塵器設(shè)備排除、收集，不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染，因此是一種環(huán)保型新產(chǎn)品。2、非燒灼、非機(jī)械式接觸清洗。不會(huì)破壞基質(zhì)外表層，不留任何痕跡。3、對(duì)污物清除的選擇是中性的。對(duì)所要清除物體的污垢，基本上是不加選擇的。----------------

運(yùn)用激光光聲效應(yīng)技術(shù)除垢，可根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)不同的專用設(shè)備，其良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益是顯而易見的。該項(xiàng)目組開發(fā)研制的二期產(chǎn)品專用的“激光牙齒除垢機(jī)”用于牙齒的美容，以取代傳統(tǒng)的機(jī)械式除垢、取代現(xiàn)流行的超聲波牙齒除垢設(shè)備。激光光聲清除技術(shù)聲光信息技術(shù)

TeO2晶體是一種具有高品質(zhì)因數(shù)的聲光材料。有良好的雙折射和旋光性能，沿[110]方向傳播的聲速慢；若在相同通光孔徑下，用TeO2單晶制做的聲光器件的分辨率可有數(shù)量級(jí)的提高，響應(yīng)速度快，驅(qū)動(dòng)功率小，衍射效率高，性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。（還有鈮酸鋰、鉬酸鉛等材料）它是制做聲光偏轉(zhuǎn)器、調(diào)制器、諧振器、可調(diào)濾光器等各類聲光器件的理想單晶材料。聲光調(diào)制器聲光技術(shù)的核心是聲光期間，聲光期間的核心是聲光晶體材料和電極加工技術(shù)聲光調(diào)制器結(jié)構(gòu)調(diào)Q技術(shù)就是通過某種方法使腔的Q值隨時(shí)間按一定程序變化的技術(shù)。在泵浦開始時(shí)使腔處在低Q值狀態(tài)，即提高振蕩閾值，使振蕩不能生成，上能級(jí)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)就可以大量積累，當(dāng)積累到最大值（飽和值）時(shí)，突然使腔的損耗減小，Q值突增，激光振蕩迅速建立起來，在極短的時(shí)間內(nèi)上能級(jí)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)被消耗，轉(zhuǎn)變?yōu)榍粌?nèi)的光能量，在腔的輸出端以單一脈沖形式將能量釋放出來，于是就獲得峰值功率很高的巨脈沖激光輸出。聲光調(diào)Q技術(shù)是指在諧振腔中放入聲光介質(zhì)，當(dāng)沒有超聲波存在時(shí)，光束可自由通過聲光介質(zhì)，腔的Q值很高，容易產(chǎn)生激光振蕩。當(dāng)有超聲波時(shí)，聲光介質(zhì)密度發(fā)生周期變化，導(dǎo)致折射率周期變化，使光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這時(shí)諧振腔的Q值很低，使上能級(jí)粒子數(shù)迅速積累。聲光Q開關(guān)聲光頻譜儀實(shí)現(xiàn)不同頻率時(shí)域信號(hào)的空間分離，其信號(hào)分離時(shí)間為光線傳播時(shí)間，因此速度極快！聲光相關(guān)及卷積器實(shí)現(xiàn)相關(guān)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)卷積運(yùn)算敵我識(shí)別系統(tǒng)門鎖門禁系統(tǒng)短距離通信高速光通信及識(shí)別導(dǎo)