生物组织成像中用反相位脉冲技术提高二次谐波信噪比的研究

本文基于有限振幅声波在介质中的非线性传播理论,分析了反相位脉冲技术对生物组织中二次谐波增强的原理.实验中利用反相位脉冲激发超声换能器,对生物组织中传播的非线性信号相加分析.结果表明反相位脉冲技术可有效抑制基波及奇次谐波信号,而可增强偶次谐波信号6dB.与滤波器滤波法相比,反相位脉冲技术在抑制基波信号的同时,可有效地提高二次谐波的信噪比,因而在生物组织的二次谐波成像中具有广阔的应用前景.     

超谐波声场及其生物组织成像的理论及实验研究

理论及实验研究了平面活塞换能器激发的超谐波(三次、四次及五次谐波的线性幅度叠加)的轴向和径向声场特性,讨论了声源强度及传播距离对超谐波的强度及指向性的影响。结果表明在合适的声源强度及传播距离条件下,超谐波的幅度可大于二次谐波,同时-3dB波束宽度变窄,为基波和二次谐波的59%和77%。对生物组织进行了超谐波成像,并与基波、二次谐波图像对比。结果表明超谐波可提高超声非线性成像的灵敏度及分辨率。     

调频激励增强微气泡的次谐波理论和实验研究

超声造影剂的次谐波成像可以提高造影组织比，提供更好的图像质量. 提出一种利用调频脉冲激励以增强造影剂微气泡产生的次谐波新方法. 基于修正的Church方程，从理论上讨论了次谐波的产生与调频激励声压的关系及产生阈值，并且实验证实了优化调频信号的带宽及调频时间可以提高次谐波信号幅度及改善主瓣和旁瓣特性. 理论与实验表明，与传统脉冲信号激励相比，调频信号激励产生的次谐波幅度可提高约22dB. 关键词： 调频激励 超声造影剂 微气泡 次谐波     

二次谐波产生中入射啁啾脉冲对相位的影响

讨论了基波为叔率啁啾脉冲的二次谐波产生过程，结果表明选取合适的啁啾参量可以提高二次谐波的光强，但同时会使其波形和相位发生变化，三次相位的畸变主要取决于入射的基波啁啾脉冲，而与相位匹配的失谐量关系不大。     

二次谐波中大相位失谐下入射啁啾脉冲对相位的影响

讨论了在大相位失谐下,基波为频率啁啾脉冲的二次谐波产生过程,结果表明选取合适的啁啾参量可以使二次谐波的光强提高,但同时会使其波形和相位发生变化.三波相位的畸变主要取决于入射的基波啁啾脉冲,而与相位匹配的失谐量关系不大.     

基于调频信号发射的超声造影剂谐波成像方法

提出了一种能够提取超声造影剂回波中二次谐波的非线性成像方法,从数学原理、仿真计算和声学实验三个方面对造影剂血流灌注成像方法进行了研究。首次将调频信号发射技术用于医学超声造影剂谐波成像领域,仿真计算和声学实验结果表明:为了获得较好的图像质量,发射调频信号应该具有合适的包络;发射信号带宽与解码匹配滤波器带宽之间必须有一个带宽间隔;适当降低发射声压能够降低生物组织的谐波。应用编码发射方法和解码滤波器,得到了造影剂二次谐波图像,此图像具有较好的信号噪声比和造影剂组织比。声学实验结果和理论计算结果完全吻合。     

兰姆波非线性效应的实验观察(Ⅱ)

基于Ritec-SNAP系统对固体板中传播的兰姆波的非线性效应进行了实验观察。根据导波的模式展开分析方法和兰姆波的频散曲线,简述了兰姆波的积累二次谐波发生条件。采用一定倾角的斜劈换能器在固体板表面激发和接收兰姆波的基波和二次谐波时域信号,阐述了兰姆波的基波、二次谐波时域脉冲包络的积分振幅的物理意义,在固体板表面分别测量了不同传播距离的兰姆波的基波、二次谐波的幅频曲线。在兰姆波具有非线性效应的频率值附近,分析了兰姆波的二次谐波振幅随传播距离的变化关系。实验结果进一步证明了兰姆波在一定条件下具有强烈的非线性效应,其二次谐波表现出随传播距离积累增长的性质。     

双轴晶体中二次谐波产生的最佳相位匹配条件

从二次谐波产生的理论出发，讨论了双轴晶体中二次谐波产生的相位匹配条件，推导了有效非线性光学系数的精确计算公式，以有机非线性光学晶体二苯甲酮为例，给出了对两种基波(1064μm和0808μm)二次谐波产生的相位匹配条件的数值模拟及相应的有效非线性光学系数的精确计算结果，并确定出相应的最佳相位匹配条件. 关键词： 二次谐波产生 最佳相位匹配 有效非线性光学系数 二苯甲酮晶体     

非线性左手材料中的二次谐波

基于电磁场理论，推导了无耗非线性左手材料中二次谐波的曼利－诺关系，及相位匹配条件下正向基波与逆向二次谐波的能量转换过程及其空间分布.验证了可将无耗非线性左手材料的入射面作为反射镜，把能量以二次谐波的形式反射.同时分别给出有限厚度介质板中基波和二次谐波的场强分布数值结果，验证了结论的正确性.最后从相位失配角度说明了相位匹配是分析非线性左手材料二次谐波的重要条件.这为研究左手材料的非线性理论奠定了基础.     

晶体球法直接测量KTP晶体第Ⅰ类相位匹配曲线

报道了35ps激光脉冲射入直径为10mm KTP昌体球的第Ⅰ类相位匹配二次谐波产生实验,根据二次谐波产生转换效率直接测量了KTP晶体的第Ⅰ类相位匹配曲线及相应的有效非线性系数,并与6组色散方程给出的理论匹配曲线比较,指出Vanherzele的公式优于其他五组。