一、引言
hlX>K |<sf:#YzY& 聲波是人類已知的唯一能在海水中遠(yuǎn)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(biāo)進(jìn)行探測以及實(shí)現(xiàn)水下導(dǎo)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(dòng)式、電容式、壓電式、駐極體式,等等。
TbOJp 20世紀(jì)70年代以來,伴隨著光導(dǎo)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(diǎn)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(dòng)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(diǎn),F(xiàn)有的光纖水聽器包括光強(qiáng)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(diǎn),配合上基于光纖干涉技術(shù)的解調(diào)方法,它的微弱信號(hào)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(gè)數(shù)量級(jí)。
:~yzDk\I"- Z.!g9fi8> 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(shí)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(dòng)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(fù)用,即“串聯(lián)即成陣”。同時(shí),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(xì)至 4~6mm。當(dāng)然,受光纖激光器本身弦振動(dòng)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(jìn)一步摸索和改進(jìn)。
m7JPH7P@BM *5e<\{! 二、光纖激光水聽器基本原理
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$%jb2 ⒈ 光纖激光器及光纖激光水聽器原理
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