一、引言
fs\A(]`$ 2mEvoWnJ 聲波是人類已知的唯一能在海水中遠距離傳輸?shù)哪芰啃问健?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=水聽器',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_3">水聽器(Hydrophone)是利用在海洋中傳播的聲波作為信息載體對水下目標進行探測以及實現(xiàn)水下導航、測量和通信的一類
傳感器。由于水下軍事防務(wù)上的要求和人類開發(fā)利用海洋資源的迫切需要,水聽器技術(shù)得到空前的發(fā)展。傳統(tǒng)的水聽器包括電動式、電容式、壓電式、駐極體式,等等。
ApNS0 20世紀70年代以來,伴隨著光導纖維及
光纖通信技術(shù)的發(fā)展,光纖水聽器逐漸成為新一代的水聲探測傳感器。與傳統(tǒng)水聽器相比,其最大優(yōu)點是對電磁干擾的天然免疫能力。此外,光纖水聽器還具有噪聲水平低、動態(tài)范圍大、水下無電、穩(wěn)定性和可靠性高、易于組成大規(guī)模陣列等優(yōu)點。現(xiàn)有的光纖水聽器包括光強度型、干涉型、偏振型、光柵型等。其中,光纖
激光水聽器(FLH)就是一種光柵型水聽器,但由于它的傳感元件光纖
激光器(又稱有源光纖光柵)相比于無源光纖光柵具有高功率和極窄線寬的特點,配合上基于光纖干涉技術(shù)的解調(diào)方法,它的微弱信號探測能力相比于普通的無源光纖光柵水聽器可以提高幾個數(shù)量級。
"Tz'j}< 9C #ADm^UT^ 壓電式水聽器和干涉式光纖水聽器是目前應(yīng)用最廣泛的水聲探測器件。與干涉式光纖水聽器相比,壓電式水聽器技術(shù)更加成熟,結(jié)構(gòu)和制作工藝更簡單,大規(guī)模生產(chǎn)時一致性可以得到相對較好的控制。但是,防漏電、耐高溫、長距離傳輸、動態(tài)范圍大則是光纖水聽器最大的優(yōu)勢。尤其在一些特殊領(lǐng)域(例如高溫高壓的深井油氣勘探領(lǐng)域)有著比壓電水聽器更為廣闊的應(yīng)用前景。與干涉式光纖水聽器相比,光纖激光水聽器的最大優(yōu)勢在于易復用,即“串聯(lián)即成陣”。同時,受彎曲半徑影響,干涉式光纖水聽器的體積較大,水聽器直徑通常大于 1cm。而由于光纖激光型水聽器結(jié)構(gòu)簡單,傳感單元僅為一根光纖的尺寸,光纖激光水聽器外徑可細至 4~6mm。當然,受光纖激光器本身弦振動及系統(tǒng)1/f噪聲影響,加速度響應(yīng)較大、低頻段噪聲相對較高是目前光纖激光型水聽器存在的主要問題之一,有待進一步摸索和改進。
O+OUcMa, R9\ )a2 二、光纖激光水聽器基本原理
<NWq03:& A~}5T%qb ⒈ 光纖激光器及光纖激光水聽器原理
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