【摘要】 对聚焦超声场的声压特性进行了分析；利用传输矩阵法分析了切趾光纤光栅的反射谱；分析了超声波对光纤光栅作用会产生几何效应和弹光效应，引起谱线产生漂移，给出了参量的变化关系式；并通过实验测得无任何物理作用时的反射谱，不同频率超声波作用下谱线漂移曲线.证实了，超声波对光纤光栅作用会使中心波长产生漂移.
【关键词】 光纤光栅；超声波；聚焦超声场
0引言
近年来，超声波作为医疗和诊断手段应用的越来越广泛，在医学领域应用最广泛的是聚焦超声场，其频率一般在2.5-7MHz，曾经人们认为超声诊断仪的超声剂量对人体和胎儿无损伤.但七十年代初，Macin-tosh和Davey实验证实超声剂量超过8.3mW/cm2时会增大血液中染色体畸型发生率，造成胎儿先天生理障碍和畸型.美国分组实验表明，孕妇从怀孕到分娩作定期B超检查比怀孕三个月以后作定期B超检查和不检查胎儿异常比例高，后两者基本相同[1].因此，对超声场和声功率的定量测定非常重要.超声功率，强度和剂量都有安全区范围，现代检测这些参数用辐射压力法，但不能测量聚焦声场，因聚乙烯薄膜具有一定的孔径，会产生空间均分效应.Mach-Zehnder干涉仪系统昂贵，复杂，实施困难.而光纤传感器能克服这个缺点，且不受电磁干扰， 装置简单，耐高温，应变解析率高.当聚焦超声场作用于FBG时，因几何长度变化及弹光效应使其折射率产生变化，光纤光栅反射中心波长产生漂移，解调出这一波长漂移量即可得到相应的超声场参数[2].