光纖光柵於板波群速度量測及平面聲源定位之研究

Abstract

本研究以不同反射波長之光纖光柵作為超音波感測器，在等向性平板上構成多工定址之陣列，探討光柵於平面聲源定位的能力。實驗以雷射生成板波作為暫態波源，板波對於光纖光柵的繞射在光柵上產生動態的軸向應變，編碼於光柵的反射光波長，以不等臂長之Mach-Zehnder光纖干涉儀將光柵波長變化即時解調成相位變化，再轉換成光強度變化訊號。本研究討論波程差、入射角及不同的相位調制器對於板波訊號解析的影響，並以二維快速傅立葉轉換及小波轉換分析量測板波相速度及群速度。板波入射角度會影響光柵的偵測靈敏度，對於群速度量測準確度的影響甚於相速度。