干涉型光纖水聽器技術

2023年02月17日 13:22:02人氣：1131來源：杭州邁煌科技有限公司

　　一、技術原理：

　　干涉型光纖水聽器是利用光纖技術探測水下聲波的器件，不同于壓電陶瓷水聽器，光纖水聽器以光纖和光電子技術為基礎，在傳感器結構、陣列結構、性能方面有較大不同。按原理可分為干涉型、強度型、光柵型等。

　　其中干涉型光纖水聽器技術最為成熟，其基本原理：由激光器發出的激光經光纖耦合器分為兩路，一路構成光纖干涉儀的傳感臂，接受聲波的調制，另一路則構成參考臂，不接受聲波的調制，或者接受聲波調制與傳感臂的調制相反，接受聲波調制的光信號經后端反射膜反射后返回光纖耦合器，發生干涉，干涉的光信號經光電探測器轉換為電信號，由信號處理就可以獲取聲波的信息。

　　二、技術特點：

　　(1)低噪聲特性。光纖水聽器采用光學原理構成，靈敏度高，由于其自噪聲低的特性決定了其可檢測的最小信號比傳統壓電水聽器要高2-3個數量級，這使弱信號探測成為可能。

　　(2)抗電磁干擾與信號串擾能力強。全光光纖水聽器信號傳感與傳輸均以光為載體，幾百兆赫以下的電磁干擾影響非常小，各通道信號串擾也十分小。

　　(3)動態范圍大。壓電水聽器的動態范圍一般在80-90dB，而光纖水聽器的動態范圍可以到120-140dB。

　　(4)信號傳感與傳輸一體化，提高系統可靠性。激光由光源發出，經光纖傳輸至光纖水聽器，并在拾取聲信號后再經光纖傳回到岸上或船上的信號處理設備，水下無電子設備。另外，光纖對水密性要求低，耐高溫、抗腐蝕，這些都將大大提高系統的可靠性。

　　(5)適于遠距離傳輸與組陣。光纖傳輸損耗小，適于遠距離傳輸。光纖水聽器采用頻分、波分及時分等技術進行多路復用，適于水下陣列的大規模組陣。

　　(6)工程應用條件低。采用全光光纖水聽器的聲納系統，探測纜及傳輸纜皆為光纜，重量輕體積小，系統容易收放，使過去無法實現的方案成為可能，特別對拖曳陣列，由于工程應用條件的降低而使許多問題簡單化。

　　三、技術運用：

　　干涉型光纖水聽器技術廣泛運用于水下安防、周界安防、石油勘探和智慧管線等場合。其中智慧管線的項目中我們有成熟運用的是光纖水聽器管道泄漏監測系統，該系統可在管道發生泄漏時，根據水流對管道壁的沖刷引起泄漏點發出振動和聲波來監測滲漏和爆管預警，全天候監視管道運行，確保安全。設備由光纖水聽器傳感設備、水聲偵聽監測主機、傳感設備及綜合智能分析平臺等組成。

關鍵詞：電子設備

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