[發明專利]光纖陣列海底淺部地質結構探測系統

有效

• 申請號: 201210212252.1
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102721983A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 孫曉明;林黎;張青;楊齊青;張金起;方成;孟憲瑋;史彥新
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局水文地質環境地質調查中心
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王融生

技術領域

本發明屬于屬于光電子海底傳感探測技術，具體涉及一種光纖陣列海底淺部地質結構探測系統。?

背景技術

海底淺部地質結構（300m深度以內）高分辯探測是目前海洋地球物理探測中的一個難題。采用電法儀器的探測傳感器和信號傳輸線不易做到永久性防止海水腐蝕問題?

發明內容：?

海底淺部地質結構（300m深度以內）高分辯探測是目前海洋地球物理探測中的一個難題。采用本項發明，克服了電法儀器的探測傳感器和信號傳輸線不易做到永久性防止海水腐蝕問題，并可準確進行沉積地層結構劃分、圈定局部構造、獲取海底淺層氣泄露聲場以及水下地質體的綜合信息場合等。?

本發明是這樣實現的：?

一種光纖陣列海底淺部地質結構探測系統，其特征在于：有光纖纏繞的光纖線圈作為靈敏的聲納傳感器，光纖線圈兩端連接光纖耦合器，光纖耦合器的另一同側兩端的一端接收單縱模激光器，另一端連接光電轉換器，光電轉換器連接信號濾波器，信號濾波器連接信號放大器，信號放大器八通道信號采樣器，八通道信號采樣器連接計算機，?GPS授時器連接八通道信號采樣器。?

所述的光纖陣列海底淺部地質結構探測系統，其特征在于，采用普通單模通信光纖纏繞成一個光纖線圈(1)，作為靈敏的聲納傳感器，多個聲納傳感器陣列布放在海底淺部地質結構中，接收海底微動面波信號；每個光纖線圈的兩端連接在光纖耦合器(2)的同側兩端，光纖耦合器(2)的另一同側兩端的一端連接在1550nm的紅外光的單縱模激光器(3)上，光纖耦合器(2)的另一同側兩端的另一端連接到光電轉換器(4)，光電轉換器(4)依次連接消除共模噪聲信號濾波器(5)、自動穩零信號放大器(6)、八通道信號采樣器(7)和計算機(9)；GPS授時同步器(8)連接控制八通道信號A/D采樣器(7)。?

本發明特點及優點?

本光纖陣列海底淺層大地探測系統是海底淺層大地探測的一種使用便捷、價格低廉、信號傳輸距離長（幾十公里）在線布放的一種物理探測儀器。?

本發明克服了電法儀器的探測傳感器和信號傳輸線不易做到永久性防止海水腐蝕問題，并可準確進行沉積地層結構劃分、圈定局部構造、獲取海底淺層氣泄露聲場以及水下地質體的綜合信息場合等。為進行海底淺部地層探測提供一種使用便捷、價格低廉、信號傳輸距離長（幾十公里）可以在線布放的一種地球物理探測儀器。?

傳感器為工作頻帶：0.5Hz-200Hz；?

分層精度可達：0.3m，0--200m；?

1m，200m-500m。?

附圖說明

圖1是光纖陣列海底淺部地質結構探測系統框圖。?

圖中：(1)為采用普通單模通信光纖纏繞成一個光纖線圈制成靈敏的聲；納傳感器，(2)為光纖耦合器；(3)為單縱模激光器；(4)為光電轉換器；(5)為信號濾波器；(6)為信號放大器；(7)為八通道信號采樣器；(8)為GPS授時器；(9)為計算機。?

具體實施方式

本發明考慮到上述需求，采用普通單模通信光纖纏繞成一個光纖線圈(1)，制成靈敏的聲納傳感器，陣列布放，接收海底微動面波信號。這個光纖線圈的兩端，連接在光纖耦合器(2)的同側兩端，光纖耦合器(2)的另一同側兩端一端接收單縱模激光器(3)的1550nm的紅外光，一端將外界的聲調制信號發出到光電轉換器(4)，光電轉換器(4)依次連接信號濾波器(5)、信號放大器(6)、八通道信號采樣器(7)（其中GPS授時器(8)控制八通道信號采樣器(7)，已獲得采樣的嚴格同步）、計算機(9)中進行進一步數據自相關處理后進行正反演分層。?

下面舉例說明該發明的操作過程，所舉的例子不影響專利的進一步保護。?

本發明是這樣工作的：?

普通單模通信光纖纏繞成一個光纖線圈(1)，制成靈敏的聲納傳感器，陣列布放，接收海底微動面波信號。這個光纖線圈的兩端，連接在光纖耦合器(2)的同側兩端，光纖耦合器(2)的另一同側兩端一端接收單縱模激光器(3)的1550nm的紅外光，一端將外界的聲調制信號發出到光電轉換器(4)，光電轉換器(4)依次連接信號濾波器(5)、信號放大器(6)、八通道信號采樣器(7)（其中GPS授時器(8)控制八通道信號采樣器(7)，已獲得采樣的嚴格同步）、計算機(9)中進行進一步數據自相關處理后進行正反演分層。?

傳感器為工作頻帶：0.5Hz-200Hz；?

分層精度可達：0.3m，0--200m；?

??????????????1m，200m-500m。?