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研制了一种直径为13 mm的空气腔推挽式双臂对称补偿结构的光纤水听器,介绍了该光纤水听器的工作原理,优化设计了光纤水听器结构。在小直径情况下,保证了较高的声压灵敏度,同时获得了较低的加速度灵敏度。实验测得在80~2500 Hz频段内,该光纤水听器的平均声压灵敏度为-142.5 dB,灵敏度的起伏小于±0.8 dB,加速度灵敏度小于-20 dB。实验结果表明,研制的空气腔推挽式双臂对称补偿结构的光纤水听器,能很好地满足拖曳细线阵的使用要求。
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书书书
第
32
卷
第
12
期
光
学
学
报
Vol.32
,
No.12
2012
年
12
月
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2012
应用于拖曳细线阵的光纤水听器研究
运朝青
罗
洪
胡正良
胡永明
(国防科学技术大学光电科学与工程学院,湖南 长沙
410073
)
摘要
研制了一种直径为
13mm
的空气腔推挽式双臂对称补偿结构的光纤水听器,介绍了该光纤水听器的工作原
理,优化设计了光纤水听器结构。在小直径情况下,保 证 了 较 高 的 声 压 灵 敏 度,同 时 获 得 了 较 低 的 加 速 度 灵 敏 度。
实验测得在
80
~
2500 Hz
频段内,该光纤水听器的平均声压灵敏度为
-142.5dB
,灵 敏 度 的 起 伏 小 于
±0.8dB
,加
速度灵敏度小于
-20dB
。实验结果表明,研制的空气腔推挽式双臂对称补偿结构的光纤水听器,能很 好 地 满 足 拖
曳细线阵的使用要求。
关键词
传感器;光纤水听器;加速度灵敏度;流噪声;声压灵敏度;拖曳细线阵
中图分类号
TN29
文献标识码
A
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:
10.3788
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;
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收稿日期:
20120508
;收到修改稿日期:
20120713
作者简介:运朝青(
1987
—),男,硕士研究生,主要从事光纤传感方面的研究。
Email
:
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q
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@
163.com
导师简介:胡永明(
1960
—),男,教授,博士生导师,主要从事光纤传感方面的研究。
Email
:
y
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@
163.com
1
引
言
光纤水听 器是一 种建立 在光纤、光 电子技 术基
础上的水下声信 号 传感 器。 它具 有 灵敏 度 高、响应
频带宽、抗电磁干扰、可实现水下湿端无源探测和易
于大规模组阵等优 点,成为 水 声探 测 技术 发 展的 重
要方向。光纤水听 器 采用 光 纤进 行 信息 传 输,抗干
扰性强且传输损耗低,适合远距离大范围水下监测。
拖曳细线阵声纳通过接收目标自身辐射噪声或
反射回波,对目 标 进 行 定 向 和 识 别,是 一 种 被 动 型
声纳。相对于传统 的 粗线 阵,拖曳 细 线阵 阵 列直 径
小,声 阵 孔 径 大,工 作 频 率 低,有 广 阔 的 发 展 前 景。
拖曳细线阵的关键技术在于对高性能水听器探头的
研制,光纤水听器由 于其 自 身特 点 很适 合 构建 拖 曳
线列阵,特别是细长线阵,成为当前研究的热点。拖
曳细线阵的工作方 式、环境 条 件和 结 构安 装 等特 点
对光纤水听器的性 能 提出 了 许多 特 殊的 要 求,特别
是加速度灵敏度和抗流噪声。由于拖曳细线阵阵列
直径减小,声阵孔径变长,使得它容易受拖缆抖动及
12060041
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