Page 14 - 中国仿真学会
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反射部分作为超外差探测的参考光。 透射部
分经过声光调制器（ ＡＯＭ） 产生移频，声光调制器
是通过微 波 驱 动 非 线 性 晶 体 的 晶 格 振 荡， 产 生
的声波与 到 通 过 的 光 波 发 生 矢 量 耦 合， 形 成 微
波与光波 频 率 的 耦 合 叠 加， 叠 加 的 形 式 有 一 级
叠加，负一级叠加，二级叠加，负二级叠加等，如
图 ７ 所示。
图 ８ 基于可控振动的原理验证实验系统实物图
Ｆｉｇ． ８ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ
图 ７ 声光调制器的典型工作形式 图 ９ 可控振动器实物图
Ｆｉｇ． ７ Ｔｙｐｉｃａｌ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｍｏｄｅｓ ｏｆ Ｆｉｇ． ９ Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ ｖｉｂｒａｔｏｒ
果如图 １０ ～ １１ 所示。
ａｃｏｕｓｔｏｏｐｔｉｃ ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ
图 １０ 理论仿真时域图
２ 束光偏振方向相同，在探测器光敏面上相 Ｆｉｇ．１０ Ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
干。 由探测器输出的电信号经过调制与 Ａ ／ Ｄ 采
集和软件处理后，可以得到微多普勒信号。 图 １０ ～ １１ 为时域信号，物体运动规律并不明
显；图 １２ ～ １３ 为时频联合分布图。 通过时频图可
４ 验证实验 以比较清楚的看到周期性的变化，而且这种变化
与振动器振动周期是一致的。 基于可控振动方
４．１ 基于可控振动方案验证实验 案仿真方案优点在于模拟结果更接近 实 际 情
根据图 ５ 设计的原理验证实验方案，我们在
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实验室进行了原理验证实验，实验光路如图 ８ 所
示。
可控振动单元采用的是扬声器的发声单元，
如图 ９ 所 示， 一 般 扬 声 器 的 发 声 频 率 在 １０ ～ １０
０００ Ｈｚ 间。 将音箱拆解后，只保留磁铁和紧密连
接磁铁的扬声纸膜，然后将整个器件粘结在大的
专用镜架后固定在一维平移台上。 在电脑端开发
声波产生程序，控制声卡输出特定频率的声波，通
过电脑控制实现设定频率的振动。 同时通过改变
扬声器发声单元的物理尺寸，可以改变模拟的振
动幅度 ｄ。
设定可控制动器振动频率 ｆｚ ＝ ２００ Ｈｚ，平移台
平移速度 ｖ ＝ ２ ｍｍ ／ ｓ，振动幅度 ｄ ＝ １ μｍ。 实验结
