[發(fā)明專利]一種光纖端面矢量聲定位裝置及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211524258.2 | 申請日： | 2022-11-30 |
| 公開（公告）號： | CN115900919A | 公開（公告）日： | 2023-04-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 高然;忻向軍;吳哲宇;張晗;茍桂甲 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京理工大學(xué);中國電子科技集團有限公司智能科技研究院 |
| 主分類號： | G01H9/00 | 分類號： | G01H9/00;G01H5/00 |
| 代理公司： | 北京正陽理工知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639 | 代理人： | 鄔曉楠 |
| 地址： | 100081 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 光纖 端面 矢量 定位 裝置 方法 | ||
1.一種光纖端面矢量聲定位裝置，其特征在于：包括多芯光纖和鍍在纖芯端面的發(fā)熱材料；在多芯光纖中每根纖芯的端面鍍發(fā)熱材料；所述Y軸方向的兩個鍍硅化鈷薄膜的纖芯組成一對Fabry-Perot干涉儀，所述X軸方向的兩個鍍硅化鈷薄膜的纖芯組成一對Fabry-Perot干涉儀，所述兩對Fabry-Perot干涉儀彼此垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光纖端面矢量聲定位裝置，其特征在于：所述發(fā)熱材料為硅化鈷薄膜。
3.如權(quán)利要求1所述的一種光纖端面矢量聲定位裝置，其特征在于：所述每根纖芯的直徑相同。
4.如權(quán)利要求1所述的一種光纖端面矢量聲定位裝置，其特征在于：所鍍發(fā)熱材料層的直徑與纖芯的直徑相同。
5.一種光纖端面矢量聲定位裝置的制作方法，用于制作如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種光纖端面矢量聲定位裝置，其特征在于：通過磁控濺射在四芯空芯光纖端面鍍上硅化鈷薄膜；再利用激光微加工技術(shù)，在所述空芯光纖端面對硅化鈷薄膜加工，用飛秒激光器切除外圍部分，留下纖芯對應(yīng)的硅化鈷部分，形成正交立體式多點傳感結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種光纖端面矢量聲定位裝置，其特征在于：工作方法包括如下步驟，
步驟一：所述光纖端面矢量聲定位裝置在工作時每對纖芯的Fabry-Perot干涉儀光強度差為：
其中，ΔI為質(zhì)點聲速度引起的溫度變化的干涉光強度差，L1和L2為兩個硅化鈷初始厚度，n為硅化鈷折射率，λ為波長，α為硅化鈷熱膨脹系數(shù)，P為耗散功率，x為極坐標下的半徑，k為熱導(dǎo)率，l為多芯發(fā)熱光纖的長度，D為熱擴散系數(shù)，i為虛數(shù)單位，K1為貝塞爾函數(shù)一階微分形式，中間變量θ為方向角,初始相位μ0為聲波的幅度，f為聲波的頻率；
步驟二：通過測量得到的光強差ΔI，結(jié)合利用標準聲級計測得的聲波的幅度μ0和聲波的頻率f，即得到聲源的方向角θ，實現(xiàn)光纖端面矢量聲定位：
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