[發明專利]一種便攜式光轉電集成光纖水聽器及其測試系統

在審

• 申請號: 202110431009.8
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113124992A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 柳祚前;黃德翼;梁迅;王琴;朱岳衡;楊子軍;馮蕾;唐宇;杜文浩;傅波
• 申請（專利權）人: 長沙軍民先進技術研究有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 長沙市護航專利代理事務所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 莫曉齊

本發明公開了一種便攜式光轉電集成光纖水聽器及其測試系統，包括可調制窄線寬光源、光纖水聽器、光電探測器、傳輸線纜、母頭電源接口和兩個BNC接口，可調制窄線寬光源、光纖水聽器和光電探測器密封封裝，傳輸線纜包括第一信號傳輸纜、第二信號傳輸纜和電源線纜，可調制窄線寬光源與光纖水聽器連接，光纖水聽器與光電探測器連接，光電探測器連接到第一信號傳輸纜的一端，第一信號傳輸纜的另一端和其中之一BNC接口進行連接，可調制窄線寬光源的調制接口和第二信號傳輸纜連接，第二信號傳輸纜和其中之二BNC接口連接，可調制窄線寬光源及光電探測器的電源供電管腳與電源線纜連接，電源線纜與母頭電源接口連接。具有結構簡單、便攜可靠且標定檢測準確。

技術領域

本發明屬于光纖傳感技術領域，具體涉及一種便攜式光轉電集成光纖水聽器及其測試系統，用于標定測試。

背景技術

光纖水聽器是一種建立在光纖、光電子技術基礎上的水下聲信號傳感器。它通過高靈敏度的光學相干檢測，將水聲振動轉換成光信號，通過光纖傳至信號處理系統提取聲信號信息。光纖水聽器具有靈敏度高，頻響特性好等特點。而光纖水聽器系統測試應用較為復雜，在沒有專業的光學工程師情況下，搭建正確可用的光纖水聽器測試設備較為困難。

發明內容

為了使非光學科研人員也能正常使用光纖水聽器進行相關領域的測試研究，本發明提出一種便攜式光轉電集成光纖水聽器及其測試系統，集成了可調制窄線寬光源，光纖水聽器，光電探測器于一體，然后進行透聲性、防水性密封封裝，從而形成便攜可靠的，輸出信號為電信號的便攜式光轉電集成光纖水聽器，這樣即可在沒有光學工程師協助下，依然能夠讓科研人員正常進行標定、測試等用途。

本發明的目的之一通過以下技術方案實現：提供一種便攜式光轉電集成光纖水聽器，包括可調制窄線寬光源、光纖水聽器、光電探測器、傳輸線纜、母頭電源接口和兩個BNC接口，可調制窄線寬光源、光纖水聽器和光電探測器密封封裝，傳輸線纜包括第一信號傳輸纜、第二信號傳輸纜和電源線纜，可調制窄線寬光源的光纖輸出端和光纖水聽器的光纖輸入端連接，光纖水聽器的光纖輸出端和光電探測器的光纖輸入端連接，光電探測器的輸出端連接到第一信號傳輸纜的一端，第一信號傳輸纜的另一端和其中之一BNC接口進行連接，可調制窄線寬光源的調制接口和第二信號傳輸纜的一端連接，第二信號傳輸纜的另一端和其中之二BNC接口連接，可調制窄線寬光源以及光電探測器的電源供電管腳與電源線纜的一端連接，電源線纜的另一端與母頭電源接口連接。

作為進一步的改進，所述光纖水聽器為基于邁克遜干涉原理研制的高靈敏度芯軸型光纖水聽器，包括內筒、外筒、參考臂光纖、傳感臂光纖、彈性體、光纖和空氣腔，所述內筒和外筒同軸設置，且內筒置于外筒內部，所述外筒上設置有支撐剛體，支撐剛體用于外部封裝支撐受力，所述參考臂光纖繞設于內筒上，所述傳感臂光纖繞設外筒上，所述彈性體套設在內筒內，所述光纖繞設于彈性體上，所述彈性體的內層是空氣，所述空氣腔開設于所述外筒上。

作為進一步的改進，所述便攜式光轉電集成光纖水聽器還包括設置于傳輸線纜與光電探測器之間的功放，光電探測器的輸出端與功放的輸入端連接，功放的輸出端與第一信號傳輸纜的一端連接。

作為進一步的改進，光纖水聽器采用透聲橡膠進行封裝；光電探測器和可調制窄線寬光源整體采用不銹鋼進行封裝。

作為進一步的改進，所述便攜式光轉電集成光纖水聽器還包括密封裝置，光纖水聽器采用透聲橡膠封裝后置于密封裝置內，光電探測器和可調制窄線寬光源整體采用不銹鋼封裝后置于密封裝置內。

作為進一步的改進，所述功放與光電探測器和可調制窄線寬光源整體采用不銹鋼進行封裝。

作為進一步的改進，所述可調制窄線寬光源選用10dBm，線寬為3kHz的蝶形光源；和/或功放型號為AD8021；和/或光電探測器帶寬為32MHz@3dB，電壓響應度為130kV/W，長度*直徑的尺寸大小為13*7.8mm。

作為進一步的改進，所述便攜式光轉電集成光纖水聽器通過以下步驟制作：