A new type of optical fiber hydrophone sensor structure, which is characterized in that the sound sensitive structure is composed of fiber coil and polymer material, the fiber coil is coiled cylindrical optical fiber, the optical fiber coil is encapsulated in the polymer material, the structure of sound sensitive axisymmetric shape solid elastic structure. Solid structure of the sound sensitive structure of axis symmetrical shape, the whole structure is composed entirely of fiber with a polymer material which has the advantages of simple structure, convenient manufacture, low cost; on the one hand, to avoid the performance of traditional sound hollow pressure sensitive structure problems, on the other hand, the structure of the optical fiber coil the coil was improved in innovation and combination of the whole solid structure, and the ratio of polyurethane potting material hard elastic material Young's modulus smaller the pressure sensitivity is greatly improved, to solve the contradiction between the interferometric hydrophone sensitive structure acoustic sensitivity and pressure capacity, suitable for deep sea application.
【技术实现步骤摘要】
一种新型的光纤水听器声敏结构及其实现方法
本专利技术属于水声探测领域,本专利技术涉及光纤水听器技术,尤其涉及干涉型光纤水听器声敏结构。
技术介绍
干涉型光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术基础上的水声传感器。它利用声敏结构将声压转换成光纤的微小形变。光纤的形变导致光纤中光相位信号的变化。通过高灵敏度的光学相干检测方法,就可以测量出光相位的变化,从而还原出微弱的声压信号。它具有灵敏度高、动态范围大、可靠性高、可构成大规模阵列等技术优点,在海洋监测领域有着广阔的应用前景。为了满足高灵敏度水声探测的需求,干涉型光纤水听器的声压灵敏度通常要求达到-140dBrad/μPa以上。石英光纤的声压灵敏度非常低,每米光纤的声压灵敏度小于-200dBrad/μPa,无法满足水声探测的需求。为了满足光纤水听器的声压灵敏度要求,人们通常是将几十米的光纤密集缠绕在一个长度为几十毫米的弹性体上。通过弹性体材料在声压下的形变带动光纤发生相应的形变,起到声压增敏的效果。在目前常见的干涉型光纤水听器声敏结构中,弹性体通常采用硬质弹性材料加工而成,例如聚砜、硬铝等。为了增加弹性体在声压作用下的形变量,弹性体通常采用中空结构,如附图1所示。通过合理配置弹性体的材料的弹性模量、直径、壁厚以及缠绕在上面的光纤长度,可以设计出符合声压灵敏度指标的声敏结构。但这种采用空气背衬结构的弹性体虽然声压灵敏度高,然而其需要严格保持密封,制造工艺复杂,并且在高水压情况下(1000m以深海底应用)存在破裂的可能性。如果为了保证其耐压性能而采用实心弹性体结构,声压灵敏度又会大幅度降低。为了实现高水压情况下的高灵 ...
【技术保护点】
一种新型的光纤水听器声敏结构,其特征在于:所述声敏结构由光纤线圈(1)及聚合物材料(2)构成,所述光纤线圈(1)为圆柱形盘绕状的光纤,所述光纤线圈(1)被灌封于聚合物材料(2)内部,所述声敏结构为轴对称形状的实心弹性体结构。
【技术特征摘要】
1.一种新型的光纤水听器声敏结构,其特征在于:所述声敏结构由光纤线圈(1)及聚合物材料(2)构成,所述光纤线圈(1)为圆柱形盘绕状的光纤,所述光纤线圈(1)被灌封于聚合物材料(2)内部,所述声敏结构为轴对称形状的实心弹性体结构。2.根据权利要求1所述的一种新型的光纤水听器声敏结构,其特征在于:所述轴对称形状的实心弹性体为圆柱体、长方体、圆锥体中的一种。3.根据权利要求1或2所述的一种新型的光纤水听器声敏结构,其特征在于:所述光纤线圈(1)是80μm、125...
【专利技术属性】
技术研发人员:高侃,郭振,张文华,楼锦,陈开,王俊,
申请(专利权)人:上海传输线研究所中国电子科技集团公司第二十三研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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