實驗名稱：功率放大器在聚焦聲場誘導虛擬光波導中的應用

實驗內容：實驗搭建了一個基于互補金屬氧化物半導體（CMOS）傳感器的光斑觀測系統。制造可以模仿生物組織特性的瓊脂仿體，通過觀測聚焦超聲作用下瓊脂仿體內的光斑變化，驗證聚焦聲場對于光散射抑制的效果。

研究方向：散射光調控

測試設備：ATA-4315高壓功率放大器，信號發生器，超聲換能器，CMOS相機等。

圖：實驗裝置原理圖

圖：實驗系統實拍圖

實驗過程：確定超聲換能器的最佳工作頻段，將換能器表面涂抹超聲凝聚并將全息板置于換能器表面，其中全息板用于調控超聲波的幅值和相位以產生聚焦聲場。將瓊脂仿體固定在聲場聚焦的位置，波長為660nm的連續激光經光學器件準直后，由下方進入換能器和全息板，光束進入瓊脂仿體，經聚焦聲場調制后，使用CMOS相機對組織中的光學模式橫截面進行成像。通過調節輸入電信號的電壓值，可以獲得不同超聲壓力模式下的相關圖像。

實驗結果：

圖：聲場調制的光束圖像實驗結果

以20Hz的頻率采集30幅圖像，以獲得每個電壓下的光斑圖案。獲取原始圖像后，將30張圖像的RGB通道值疊加并平均，提取平均圖像中的紅色通道值作為最終的光斑圖像。

將使用聲場調制的光束圖像分布減去未使用聲場調制的光束圖像，結果如圖所示。隨著超聲波換能器驅動電壓的增加，波導對光-束的導向作用會變得更加明顯。折射率對比會隨著壓力的增加而變大，從而導致更多的散射光子匯聚到光束的中心區域，使光能更加集中。

功率放大器推薦：ATA-4315高壓功率放大器

圖：ATA-4315高壓功率放大器指標參數

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審核編輯 黃宇