[發(fā)明專利]光纖水聽器陣列光程差測試設(shè)備、方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911100276.6
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110987147B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李樹旺;路國光;賴燦雄;黃云;恩云飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所（（工業(yè)和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實(shí)驗(yàn)室））
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G01J9/02
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 石慧

本申請涉及一種光纖水聽器陣列光程差測試設(shè)備、方法及裝置。其中，光纖水聽器陣列光程差測試設(shè)備通過光耦合器將光脈沖發(fā)生器發(fā)出的光脈沖信號分為兩路，一路傳輸給參考干涉儀，另一路傳輸給待測光纖水聽器陣列。進(jìn)入?yún)⒖几缮鎯x的第一入射光脈沖信號在參考干涉儀中形成干涉光信號。進(jìn)入待測光纖水聽器陣列的第二入射光脈沖信號在內(nèi)部時(shí)分器件以及干涉光路的作用下，第二入射光脈沖信號將被延時(shí)為第一出射光脈沖信號和第二出射光脈沖信號，而無法發(fā)生拍頻干涉。目前，對于實(shí)現(xiàn)對光程差的測試需要根據(jù)拍頻干涉以得到光程差的結(jié)果。本申請使得第一出射光脈沖信號和第二出射光脈沖信號在補(bǔ)償干涉儀中可以發(fā)生拍頻干涉。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及光纖水聽器陣列技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光纖水聽器陣列光程差測試設(shè)備、方法及裝置。

背景技術(shù)

光纖水聽器是一種建立在現(xiàn)代光纖、光電子技術(shù)基礎(chǔ)上的水下聲信號傳感器，其通過高靈敏度光學(xué)干涉檢測實(shí)現(xiàn)聲信號測量，在水下警戒、地震波探測、石油地震勘探、魚群探測等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。而獲取光纖水聽器光程差對于光纖水聽器的靈敏度表現(xiàn)、系統(tǒng)噪聲等十分重要，因此在設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)均需要進(jìn)行光程差的精確測試。目前經(jīng)常使用的為光纖水聽器陣列，而不僅僅為單獨(dú)一個(gè)光纖水聽器。

在實(shí)現(xiàn)過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)中至少存在如下問題：

傳統(tǒng)測試設(shè)備無法對光纖水聽器陣列的光程差進(jìn)行檢測。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠?qū)饫w水聽器陣列進(jìn)行光程差檢測的光纖水聽器陣列光程差測試設(shè)備、方法及裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光纖水聽器陣列光程差測試設(shè)備，包括光脈沖發(fā)生器、光耦合器、參考干涉儀、補(bǔ)償干涉儀和信號處理器；

光耦合器的入射端連接光脈沖發(fā)生器的出射端，第一出射端連接參考干涉儀的入射端，第二出射端用于連接待測光纖水聽器陣列的入射端；參考干涉儀的出射端連接信號處理器；補(bǔ)償干涉儀的入射端用于連接待測光纖水聽器陣列的出射端，出射端連接信號處理器；

光脈沖發(fā)生器發(fā)出的光脈沖信號通過光耦合器分為第一入射光脈沖信號和第二入射光脈沖信號；參考干涉儀接收第一入射光脈沖信號并向信號處理器傳輸干涉光信號；待測光纖水聽器陣列接收第二入射光脈沖信號，并向補(bǔ)償干涉儀輸出第一出射光脈沖信號和第二出射光脈沖信號；補(bǔ)償干涉儀接收第一出射光脈沖信號和第二出射光脈沖信號，并向信號處理器輸出陣元拍頻光信號；其中，補(bǔ)償干涉儀的臂長差為根據(jù)待測光纖水聽器陣列的標(biāo)稱值得到；

信號處理器根據(jù)陣元拍頻光信號和干涉光信號，輸出待測光纖水聽器陣列的光程差。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，信號處理器包括解波分復(fù)用器、光電探測器和處理器；

參考干涉儀的出射端連接光電探測器；補(bǔ)償干涉儀的出射端連接解波分復(fù)用器；解波分復(fù)用器通過光電探測器連接處理器；

參考干涉儀向光電探測器輸出干涉光信號；

光電探測器將干涉光信號轉(zhuǎn)換為干涉電信號，并傳輸給處理器；

解波分復(fù)用器對陣元拍頻光信號進(jìn)行分離處理，得到分離后的陣元拍頻光信號，并傳輸給光電探測器；

光電探測器分別將分離后的陣元拍頻光信號轉(zhuǎn)換為陣元拍頻電信號，并傳輸給處理器；

處理器根據(jù)干涉電信號和陣元拍頻電信號，輸出待測光纖水聽器陣列的光程差。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，信號處理器還包括數(shù)據(jù)采集卡；數(shù)據(jù)采集卡分別連接光電探測器和處理器；

數(shù)據(jù)采集卡將光電探測器傳輸?shù)母缮骐娦盘柡完囋念l電信號，傳輸給處理器。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，光脈沖發(fā)生器包括激光器、光纖隔離器、強(qiáng)度調(diào)制器和信號發(fā)生器；