用一个空间光调制器产生任意光声场

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dyoyo90
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在物理声学领域里,任意声场的产生和控制一直以来都是研究的重点,在操控粒子、超声治疗、超声成像、超声刺激神经和无损探伤等多个领域有重要的应用前景。目前,产生任意声场的方法主要有两种,一种是相控阵列技术,一种是打印全息图技术。相控阵列技术(PATs)就是将多个常规的超声能换器以阵列方式排布,而且每一个超声能换器的振幅或相位都能够独立控制。这种方法的优点是可以动态地实时地控制声场,但是构建这样的阵列通常需要非常复杂的控制电路和链接线路,不利于扩展,因此产生的声场分辨率比较低。打印全息图技术就是使用3D打印技术制造一个可以产生期望声场的声学全息图。这种方法的优点是可以产生高分辨率的声场,但是不能动态地实时地改变声场。因此,研究如何动态地控制高分辨率的声场是非常重要的。当采用脉冲光源或强度调制的光源照射吸光介质时,会发生光声效应,向外辐射声波。由于光的波长非常小,可以构建非常精细的光场,并作为声波的激发源。此外,使用超短脉冲激光器可以产生非常高频的声波。因此,利用光声效应来激发声场可以进一步地提高声场的精细程度。相对于控制声场,控制光场的方法要成熟很多,目前已经出现了商用的可以高速动态地控制光场的高分辨率的光学器件——空间光调制器(SLM)。本文利用光声效应和空间光调制器,在液体中产生了可以动态变化的高分辨率的任意声场。首先我们使用特殊的光场图案产生了一个带螺旋相位的单焦点声场。然后我们提出了一种高效快速的迭代算法,该算法可以计算出能产生任意声场的光声全息图。最后我们用本文提出的算法,在模拟计算上和在实验上测量了单平面的二维任意声场、多平面的任意声场和在任意曲面上的三维声场。所有在实验上测量得到的声场与模拟计算的结果非常吻合。虽然测量的声场都是静态的,但是我们可以通过编程控制声场快速变化,从而可以产生动态的声场。我们预计这个方法将在动态声学镊子和超声成像中得到应用。
其他文献
本研究以诺曼·费尔克劳夫的三维分析模式以及韩礼德的系统功能语言学理论,对托尼·莫里森小说《恩惠》中的语言、意识形态和权力之间的复杂关系进行批评分析。目前,批评话语
<正> 马祖光是一座路标,导引着我们走好人生之路。作为一名高级知识分子,马祖光对科学研究事业有着执着的追求。他将毕生的精力、智慧和心血,都献给了科学研究事业,为光电子
从德国工业4.0到《中国制造2025》,都将汽车智能技术视为未来十年智能制造发展的重要领域之一。"互联网+汽车+交通",不仅改变了人用车的方式,还会改变人与车的关系,改变人出
为探讨植物生长调节剂对大豆Cd胁迫伤害的缓解效应,采用营养液培养试验方法,研究了喷施萘乙酸(NAA)和加Zn处理对3个Cd胁迫大豆幼苗的影响。结果表明,加Zn和喷施NAA均可降低Cd胁迫
本文对NMET 2006(广东卷)的书面表达试题进行了分析,并以考生作文为例,根据评分标准对各档次作文的特点及其存在的共性问题进行了剖析,同时还对中学英语写作教学提出了建议。
通过分析当前学生社团招生报名方面遇到的问题,提出通过建设Web的学生社团报名管理系统,在设计方面采用当今流行的Web编程框架和数据库,完成报名管理系统的开发,应用于实际工
当前中等职业学校环境教育相对薄弱,中职生已具有一定的环境意识,已逐渐形成对环境问题积极向上的价值判断,但其环境知识尤其是职业环境知识缺乏。他们乐于参加实践性强的环
目的采用形态学和分子生物学方法对在中国-老挝-越南三国交界地区采集蠓虫样本中的1种埃蠓进行系统分类鉴定。方法 2018年5月在云南省江城县中老越三国交界地区采集蠓虫样本,
本文以从肥煤中筛选的煤源细菌黄单胞杆菌、实验室前期从褐煤中分离的胶红酵母及微生物表面改性中常用的草分枝杆菌为研究对象,考察了不同种类的微生物对煤的表面改性作用以
随着自媒体时代的到来,网络电台应运而生,音频自媒体迎来了黄金时代。网络电台APP作为一种新的媒介形式,蕴含着巨大的商业价值,各类形式的广告在APP上相继出现。本文主要以喜