内嵌空芯光子带隙光纤的光纤Fabry-Perot干涉仪及其与球形HIFU声场的耦合模型研究

1 绪 论

1.1 问题的提出

1.1.1 HIFU技术及发展概述

1.1.2 HIFU治疗原理

1.1.3 球形 HIFU声场

1.1.4 HIFU声场的特性

1.2 HIFU声场的检测现状

1.2.1 压电水听器法

1.2.2 光纤水听器法

1.2.3 声功率检测法

1.2.4 其他检测方法

1.3.1 本文研究目的

1.3.2 本文研究内容

1.3.3 本文研究意义

2 ILHCPBF-FOFPI的基本原理及特性研究

2.1 引言

2.2 ILHCPBF-FOFPI的结构

2.3 理想情况下 ILHCPBF-FOFPI的多光束干涉原理

2.4 实际情况下 ILHCPBF-FOFPI的多光束干涉原理

2.5 ILHCPBF-FOFPI的理想模型与楔形干涉模型仿真特性对比

2.5.1 理想模型与楔形干涉模型仿真

2.5.2 初始楔角对 ILHCPBF-FOFPI的影响

2.5.3 球形 HIFU声场使得 ILHCPBF-FOFPI产生楔角的影响

2.6.1 反射光强分布

2.6.2 对比度

2.6.3 精细度

2.6.4 自由光谱范围

2.7 ILHCPBF-FOFPI的腔长和腔长变化量解调方法

2.7.1 腔长解调方法

2.7.2 腔长变化量解调方法

2.8 本章小结

3 ILHCPBF-FOFPI与球形HIFU 声场的耦合模型研究

3.1 引言

3.2 ILHCPBF-FOFPI 与球形 HIFU声场的耦合方式

3.3 ILHCPBF-FOFPI 的轴向耦合

3.3.1 水-反射光纤声界面

3.3.2 反射光纤-空芯光子带隙光纤-输入/输出光纤声界面

3.4.1 水-空芯光子带隙光纤外壁界面

3.4.2 空芯光子带隙光纤内壁-空气界面

3.5 ILHCPBF-FOFPI 与球形 HIFU声场的耦合

3.6 本章小结

4 用于球形HIFU声场的ILHCPBF-FOFPI以及系统研究

4.1 引言

4.2.1 ILHCPBF-FOFPI的制作

4.2.2 ILHCPBF-FOFPI的测试

4.2.3 ILHCPBF-FOFPI初始楔角的测定

4.3 基于 ILHCPBF-FOFPI的多工作点非线性解调方法及仪器系统设计

4.3.1 ILHCPBF-FOFPI的多工作点非线性解调方法

4.3.2 基于多工作点非线性解调方法的 ILHCPBF-FOFPI仪器系统

4.3.3 基于多工作点非线性解调方法的 ILHCPBF-FOFPI仪器系统工作流程

4.4 ILHCPBF-FOFPI仪器系统的实验及结果分析

4.4.1 实验系统

4.4.2 结果分析

4.5 用于球形 HIFU声场的 ILHCPBF-FOFPI声压测量系统设计

4.5.1 声压测量实验系统

4.5.2 声压测量实验步骤

4.6 ILHCPBF-FOFPI声压测量实验与结果分析

4.6.1 声场分布与焦域尺寸测量

4.6.2 焦域声压测量

4.6.3 声压测量实验系统稳定性

4.7 本章小结

5 ILHCPBF-FOFPI存在的误差研究

5.1 引言

5.2 光纤损耗对 ILHCPBF-FOFPI影响的研究

5.2.1 光纤宏弯损耗原理

5.2.2 实验装置及方法

5.2.3 实验结果及分析

5.3 随机产生的楔角对 ILHCPBF-FOFPI影响的研究

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 主要研究工作

6.2 主要贡献和创新点

6.3 后续研究工作与展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文

B. 作者在攻读硕士学位期间发表的专利

C. 作者在攻读硕士学位期间参加的学术报告

D. 作者在攻读硕士学位期间其他相关工作

E. 学位论文数据集

致谢