OFS-I光纖水聽(tīng)器

一、開(kāi)發(fā)背景

聲波是人類迄今為止已知的能在海水中遠(yuǎn)距離傳輸?shù)哪芰啃问剑渌芰枯椛湫问?，如電磁波等不能在海水中遠(yuǎn)距離傳輸，因?yàn)槠湓诤Ｋ械膿p耗比聲波大約3個(gè)數(shù)量級(jí)。在水介質(zhì)中聲波的衰減系數(shù)較小，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，因此聲波為水下信息載體。而水聽(tīng)器就是通過(guò)接收聲波信號(hào)對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位與識(shí)別的傳感器。

為適應(yīng)水聲學(xué)應(yīng)用特別是水下反潛的需要，在光纖技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，光纖水聽(tīng)器應(yīng)運(yùn)而生.它是一種基于光纖、光電子技術(shù)上的新型水下聲傳感器，因其在軍事、民用各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，目前光纖水聽(tīng)器在國(guó)內(nèi)外發(fā)展迅速，已經(jīng)到達(dá)實(shí)用狀態(tài)全光光纖水聽(tīng)器系統(tǒng)的濕端采用全光實(shí)現(xiàn)，信號(hào)傳感與傳輸皆基于光纖技術(shù).具有抗電磁干擾、重量輕和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn).

　　 傳統(tǒng)的水聽(tīng)器為壓電陶瓷水聽(tīng)器，由這種壓電陶瓷水聽(tīng)器組成的聲吶陣列需要大量的用于信道復(fù)用和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃码娮釉?，以及信?hào)傳輸電纜和供電電纜，這些電子設(shè)備價(jià)格昂貴，重量很大，并且常常會(huì)因?yàn)樗旅芊鈫?wèn)題導(dǎo)致設(shè)備失效，從而使系統(tǒng)的可靠性非常差。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及光纖通信行業(yè)的不斷發(fā)展成熟，光纖水聽(tīng)器是目前水聲研究領(lǐng)域非常受關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)逐漸從早期的實(shí)驗(yàn)室研究階段邁向工程應(yīng)用。

二、產(chǎn)品描述

光纖水聽(tīng)器是一種建立在光纖、光電子技術(shù)基礎(chǔ)上的水下聲信號(hào)傳感器。它通過(guò)高靈敏度的光學(xué)相干檢測(cè)，將水聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過(guò)光纖傳至信號(hào)處理系統(tǒng)提取聲信號(hào)信息。由于采用光纖作信息載體，適宜遠(yuǎn)距離大范圍監(jiān)測(cè)。光纖水聽(tīng)器主要用于海洋聲學(xué)環(huán)境中的聲傳播、噪聲、混響、海底聲學(xué)特性、目標(biāo)聲學(xué)特性等的探測(cè)，是現(xiàn)代反潛、水下兵器試驗(yàn)、海洋石油勘探和海洋地質(zhì)調(diào)查的探測(cè)手段。

三、工作原理

采用光纖干涉儀原理，以光為信息載體、光纖為媒質(zhì)，探測(cè)水中聲信息。內(nèi)部含數(shù)米至數(shù)十米傳感光纖，外界聲信號(hào)引起光纖形變，改變光信號(hào)經(jīng)傳感光纖傳輸?shù)墓庀嘁疲⒔?jīng)干涉儀調(diào)制為光強(qiáng)度交變信號(hào)。配套光相位解調(diào)儀，提取光纖水聽(tīng)器拾取的聲信號(hào)，相關(guān)軟件展示波形、電壓等參數(shù)。

四、技術(shù)參數(shù)

工作頻段 5Hz～20kHz

靈敏度(ref 1rad/μpa) >-145dB

靈敏度起伏 <3dB

相位一致性 <5°

尺 寸 直徑Φ14mm～Φ25mm，長(zhǎng)度60mm～100mm，可定制

五、性能特點(diǎn)

光纖水聽(tīng)器是基于光纖、光電子技術(shù)的一種新型水聽(tīng)器，它通過(guò)高靈敏度的光學(xué)相干檢測(cè)，將水聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過(guò)光纖傳至信號(hào)處理系統(tǒng)提取聲信號(hào)信息，具有靈敏度高、頻帶響應(yīng)寬、抗電磁干擾、耐惡劣環(huán)境、結(jié)構(gòu)輕巧、易于遙測(cè)和構(gòu)成大規(guī)模陣列等特點(diǎn)。

核心優(yōu)勢(shì)

1) 靈敏度高，頻響特性好;并且提出新的信號(hào)處理方法，解決傳感器相位漂移的問(wèn)題。

2) 動(dòng)態(tài)范圍大;

3) 抗電磁干擾與信號(hào)串?dāng)_能力強(qiáng);

4) 適于遠(yuǎn)距離傳輸與組陣;

5) 信號(hào)傳感與傳輸一體化, 采用的新型結(jié)構(gòu)，在耐靜水壓、抗大加速度沖擊、及可靠性和耐久性等方面比其他光纖傳感器更具優(yōu)勢(shì)；

6) 工程應(yīng)用條件降低.

六、運(yùn)用領(lǐng)域

公司專注于提供的水聲探測(cè)和水聲測(cè)量裝備解決方案，為滿足我國(guó)水聲電子跨越式發(fā)展的需求，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)攻關(guān)和研發(fā)，公司成功開(kāi)發(fā)出了基于大規(guī)模光纖水聽(tīng)器陣列的新一代水聲探測(cè)和測(cè)量系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于水聲裝備，水下安防裝備、海洋石油勘探和海洋地質(zhì)調(diào)查裝備的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中。





具體應(yīng)用

1. 海洋資源勘探

——探索海洋資源，得到分布信息

2. 海底地質(zhì)勘察

——采集地震信號(hào)，推測(cè)海底地質(zhì)

3. 海底觀測(cè)網(wǎng)

——水下實(shí)時(shí)、長(zhǎng)期、全天候觀測(cè)

4. 海洋國(guó)土安全

——、反潛，水下安防

5.管道泄漏技術(shù)

——油、氣、水管道泄漏探測(cè)