[實用新型]一種單體式光纖傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020618894.8
• 申請日: 2010-11-19
• 公開（公告）號: CN201926497U
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 盛廣權(quán);周少玲;魏一兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第二十三研究所
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 徐鈁

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光纖傳感領(lǐng)域的一種應用于探測海洋噪聲的干涉型、單體式光纖傳感器。

技術(shù)背景

光纖傳感技術(shù)是伴隨光導纖維和光纖通信技術(shù)的發(fā)展而形成的一門嶄新技術(shù)。光纖傳感器的傳感靈敏度要比傳統(tǒng)的壓電傳感器高許多倍，而且它可以在高電壓、大噪聲、高溫、強腐蝕性等很多特殊環(huán)境下正常工作，還能夠與光纖遙感、遙測技術(shù)配合，形成光纖遙感系統(tǒng)和光纖遙測系統(tǒng)，所以光纖傳感技術(shù)能廣泛應用于航天航海、核工業(yè)、橋梁隧道、建筑、石油開采、電力傳輸、醫(yī)療、科研等眾多領(lǐng)域。

干涉型光纖傳感器可以非常靈敏地偵察艦船行蹤、監(jiān)視水下移動體。其工作原理為，通過水下的聲波對光纖的應力作用改變光纖纖芯的折射率或長度，從而引起在光纖中傳播光束的光程改變，導致相位發(fā)生變化。采用干涉測量技術(shù)可檢測出相位變化，并得到有關(guān)水聲的信息。和壓電陶瓷或壓電晶體型的傳統(tǒng)傳感器相比，光纖傳感器具有很大的優(yōu)越性。它利用光的相位干涉作為探測手段，探測靈敏度極高，響應頻帶也較寬；它以光纖作為信息傳感與傳輸媒介；而以光為載體的信息，既不會被電磁干擾，也無發(fā)生泄漏的危險。

光纖傳感器的研究雖然取得了長足的進步，但距實現(xiàn)工程化、裝備化還?有一定的差距。由于水下聲場的復雜性，單元傳感器很難獲得目標的全部詳細信息，因此光纖傳感器主要是以陣列的形式應用，是否能以低成本實現(xiàn)分布式陣列，是光纖傳感器最終能否得以應用的關(guān)鍵所在。各國對光纖傳感器技術(shù)的研究重點集中到如何充分利用光纖傳輸損耗低、傳輸帶寬大的特點，并結(jié)合集成光電子器件的最新進展，實現(xiàn)對光源、光纖以及光電探測器的多路復用。用較少的組件形成分布式光纖傳感器陣列，這樣既可降低系統(tǒng)的成本，又可降低維護上的復雜程度。而且通過對陣列信號的處理，可以極大地提高整個多路復用系統(tǒng)的探測性能，獲取更多有關(guān)水下目標的信息。為了滿足對光纖傳感器陣列復用技術(shù)的研發(fā)要求，急需研制能滿足陣列設計要求的干涉型光纖傳感器。

實踐中，干涉型光纖傳感器可根據(jù)使用場合的不同而采用多種不同的結(jié)構(gòu)形式。單體式光纖傳感器便是一種具有單個傳感體的干涉型光纖傳感器，其可代替壓電陶瓷傳感器用于拖曳陣列、探測水下目標、海洋噪聲等場合。此外，這種單體式光纖傳感器還可在地震波探測、石油、天然氣勘探等民用場合，具有廣闊的應用前景。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種單體式光纖傳感器，利用光纖傳感器技術(shù)替代壓電陶瓷傳感器，在我國領(lǐng)海海域更加靈敏地探測海洋噪聲或移動體的行蹤。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)解決方案是：

一種單體式光纖傳感器，其特征在于：該光纖傳感器主要由容納各種光器件的基體4以及在外部繞制有定長光纖的敏感座3和彈性體2組成；所述

光纖傳感器容納光器件的內(nèi)腔空隙用膠粘劑進行充填密封；

所述基體4的前側(cè)面上設有一個能容納各種光器件的沉孔46，并可由基體蓋8對其封閉；所述基體4的左側(cè)面上設有一個用于固定敏感座3的帶環(huán)行槽43的直孔42和兩個光纖引入孔41；所述基體4的右側(cè)面上有一個通孔47以及一個帶環(huán)行槽的直孔48，所述通孔47用于補灌膠液，通孔47上設有封閉用塞蓋5，所述直孔48內(nèi)膠合一個用于引出光纖傳感器尾纜的連接套7；

所述敏感座3由大圓柱體34和小圓柱體38疊加而成；在所述小圓柱體38的中部設有一個環(huán)行槽37；所述小圓柱體38與基體4上帶環(huán)行槽43的直孔42相配膠結(jié)；在大圓柱體34兩端分別設有第一環(huán)行體33和第二環(huán)行體36，在第二環(huán)行體36上開有兩個與基體4上的兩個光纖引入孔41的位置相對齊的兩個缺口35；所述敏感座3上設有階梯內(nèi)通孔31和32，并可由設在大圓柱體34端口上的端蓋1對內(nèi)通孔進行密封；

所述彈性體2是一個由非金屬材料制成的薄壁空心圓柱體，其內(nèi)孔21與大圓柱體34上的第一環(huán)行體33和第二環(huán)行體36的外直徑相配并通過膠結(jié)方式固定。

所述連接套7由帶錐端的通孔71、帶環(huán)形槽的大圓柱體72以及小圓柱體74所組成；帶環(huán)形槽的大圓柱體72與基體4右側(cè)面上中部設有環(huán)行槽的直孔48相配膠結(jié)；光纖傳感器的尾纜穿越通孔71，并以膠結(jié)的方式將尾纜固定在通孔71的錐端；所述連接套7的小圓柱體74上還配裝一個橡膠套6用于防止尾纜折彎時引起斷裂。