Low peak-power laser ultrasonics
Low peak-power laser ultrasonics
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低峰值功率激光超声波
DOI：
10.1080/10589759.2011.573549
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发表时间：
2011
影响因子：
2.6
通讯作者：
Pierce S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pierce S
讨论了用低峰值功率激光超声源成功激发导波的技术，并与传统的调Q激光源进行了比较。本文考虑了声在薄板中的传播，其中使用的频率通常只考虑了基本导波模式。讨论了激发和探测几何结构方面，以及光声产生的物理机制和围绕可用源波长和功率输出的实际问题。了解这些限制因素的影响对于这项技术的成功应用至关重要。比较了连续波激励和全任意调制方式，介绍了一种控制Golay码调制带宽的方法。结果表明，作者早期的工作是能够在峰值功率密度为104W/cm−-2的情况下检测导波。后来的工作集中在使用掺铒光纤放大器和格雷编码调制来提高恢复的信噪比。考虑了这项技术的两个关键应用：材料特性测量(使用色散曲线数据的反演)和声发射系统校准。
Techniques for the successful excitation of guided ultrasonic waves using a low peak-power laser ultrasonic source are discussed and compared with more conventional Q-switched laser sources. The paper considers acoustic propagation in thin plates, in which the frequencies used, typically only the fundamental guided wave modes, are considered. Aspects of excitation and detection geometry are considered along with the physical mechanisms of photo-acoustic generation and the practical issues surrounding available source wavelengths and power outputs. Understanding of the effects of these constraints is critical for the successful application of the technique. Continuous wave excitation and fully arbitrary modulation schemes are compared, and a technique to control the bandwidth of Golay code modulation is introduced. It is shown that earlier work by the authors was capable of guided wave detection at peak-power densities of 104W cm− 2. Later work has focussed on the use of erbium-doped fibre amplifiers combined with Golay code modulation to improve the recovered signal-to-noise ratio. Two key applications of the techniques are considered: material properties measurements (using inversion of dispersion curve data) and acoustic emission system calibration.
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