[發(fā)明專利]一種基于光纖傳感技術的水下對講系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310548352.6
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103595489A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 陶然;黃海寧;曾榮;賀虎林;劉學瑞;肖蟄水
• 申請（專利權）人: 蘇州桑泰海洋儀器研發(fā)有限責任公司
• 主分類號: H04B13/02
• 分類號: H04B13/02;H04Q5/24
• 代理公司: 蘇州市新蘇專利事務所有限公司 32221
• 代理人: 徐鳴

1.一種基于光纖傳感技術的水下對講系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括設置在本地的發(fā)射端和設置在遠離所述發(fā)射端的接收端，所述發(fā)射端包含音頻信號輸入單元、發(fā)射信號處理電路以及發(fā)射換能器，所述的接收端包含接收信號處理電路和音頻信號輸出單元，其特征在于：所述的接收端具有一包含光纖探頭的光纖光路，由其完成對水聲信號的探測，所述的接收信號處理電路分別與所述的音頻信號輸出單元以及所述的光纖光路相連；首先由所述設置在本地的發(fā)射端將聲音信號放大后驅動發(fā)射換能器，發(fā)射換能器將其以機械波的能量形式發(fā)射出去，經(jīng)過水的傳播后達到設置在遠處的所述接收端，該接收端的光纖探頭受機械波的振動影響，發(fā)生形變，進而引起其中傳輸光的特性改變，完成信號接收，實現(xiàn)信號的單向發(fā)送；然后由所述的發(fā)射端發(fā)射聲波，經(jīng)過水的傳播后到達本地的接收端，完成信號的單向接收，進而實現(xiàn)整個對講過程。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于光纖傳感技術的水下對講系統(tǒng)，其特征在于：所述的光纖光路包括：

光纖探頭，用以感受外界聲信號的加載，使其中的光纖發(fā)生形變，改變折射率，進而改變傳輸光的特性，形成聲光調制；

光纖激光器，用以發(fā)射一定波長的激光，是整個光纖光路的光源；

光纖干涉儀，用以提供光隔離、分光、耦合、反射、干涉等功能，使具有相位差的傳感光和參考光在這里發(fā)生干涉，其輸出的干涉光記錄了外界變化的聲信號，具體反映在光強的變化上；

所述的光纖干涉儀的輸入端連接光纖激光器，該光纖干涉儀的一條光纖臂連接所述的光纖探頭；所述的光纖激光器發(fā)射的光波經(jīng)過光纖干涉儀的分光作用，分為兩束相同的光波，其中一束光波經(jīng)過光纖探頭所在的光纖臂，感受外界信號作用，另一束光波由另一條光纖臂傳播，保持原光特性，兩束光波再經(jīng)過光纖干涉儀的耦合作用，發(fā)生干涉，形成干涉光強，即為光纖干涉儀的輸出。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于光纖傳感技術的水下對講系統(tǒng)，其特征在于：所述的接收信號處理電路包含光電轉換電路、振蕩電路、差分放大電路、模數(shù)轉換電路（AD轉換電路）以及DSP最小系統(tǒng)電路，其中：所述的DSP最小系統(tǒng)電路分別與所述的AD轉換電路以及所述的音頻信號輸出單元相連，光電轉換電路將光信號轉換成電信號并經(jīng)過差分放大電路差分放大后傳輸至AD轉換電路；所述的振蕩電路產(chǎn)生特定頻率的正弦信號，并作差分放大、AD轉換后傳輸至所述的DSP最小系統(tǒng)電路，用以信號的解調，該DSP最小系統(tǒng)電路解調出的信號由音頻信號輸出單元輸出。

4.根據(jù)權利要求2所述的基于光纖傳感技術的水下對講系統(tǒng)，其特征在于：所述的光纖探頭是由光纖盤繞而成的單層光纖圓盤。

5.根據(jù)權利要求2所述的基于光纖傳感技術的水下對講系統(tǒng)，其特征在于：所述的光纖干涉儀是Michelson光纖干涉儀。

6.根據(jù)權利要求3所述的基于光纖傳感技術的水下對講系統(tǒng)，其特征在于：所述的振蕩電路與所述的光纖激光器相連。

7.根據(jù)權利要求3所述的基于光纖傳感技術的水下對講系統(tǒng)，其特征在于：所述的音頻信號輸出單元與所述的DSP最小系統(tǒng)電路中的數(shù)字信號處理器相連，用以將由該數(shù)字信號處理器處理后的數(shù)字信號轉換成模擬信號，并由耳機輸出。