第三讲让声纳系统耳目一新_新型水声换能器与换(6)

声纳技术及其应用专题

行感知的一类水声换能器称为矢量水听器,目前矢量水听器在国内外应用已成为热门的研究方向之[13,14]一.根据换能器与声场相互作用的方式,矢量水听器可分为双水听器型、外壳静止型、同振型等等.双水听器型比较直观,是利用一对声压水听器测量水下相距很近的两点声压差来检测声压梯度;外壳静止型如图8(a)所示,设计外壳为重质量块,连接在外壳上的敏感元件直接与声场作用,检测压差信号;同振型如图8(b)所示,通过固定框架柔性悬挂一个平均密度与水近似相等、长的球(或柱)体,该球(或柱)而得名“同振型”,上.(见图8),[14]

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易于波分复用等特点.另外,可通过在一根光纤上刻写多个不同波长光栅的方法来实现水下多点信号的同步检测,这使得水听器成阵和网络化更加方便

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图9　光纤水听器结构及拾振原理示意图

参考文献

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图8　矢量水听器结构及指向性示意图

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5.2　光纤水听器技术

光纤水听器是一种通过检测声场中声信号引起的光纤中传播光的强度、偏振、相位等变化而感知水声信号的传感器.较常用的类型是干涉型光纤水听器.图9(a)给出一种干涉型光纤水听器的结构与拾振原理,它利用光纤相干检测技术感知声信号引起相位变化来进行水声信号探测.光纤水听器具有灵敏度高、抗电磁干扰、易于成阵等特点,国内一些研究单位已经利用这种类型的光纤水听器进行海上基

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阵试验,并研制成功三维同振球干涉型光纤矢量水听器.近些年又发展起来光纤光栅水听器[见图9(b)].所谓光纤光栅就是采用某种技术使光纤纤芯的折射率分布沿纵向呈一定周期变化,光纤光栅水听器是以光栅的中心波长随感知声参量变化而移动为原理.目前,光纤光栅水听器一般基于光纤布拉格光栅原理实现水声信号检测.光纤光栅水听器除了具有干涉型光纤水听器的高灵敏度、不受电磁干扰、可远距离传输等特点外,还具有潜在的探头微型化、

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