光纤水听器的分类和其基本原理PPT讲座.ppt

水声传感器简称水听器,是在水中侦听声场信号的仪器。它作为反潜声纳的核心部件,在军事领域中有着重要的应用;在工业生产和民用领域,也有着广泛的用途。早期的水听器主要有压电陶瓷制成的压电水听器。对电磁场的敏感连接电缆的共振效应随着光纤和激光技术的发展,人们研制出了一种基于光纤光电子技术的新型水听器-光纤水听器。光纤水听器由于传感头部分不用使用电,而是通过光来传输信号,所以具有抗电磁干扰、电绝缘、动态范围宽、稳定可靠性高、灵敏度不受水流静压力和频率的影响、可以进行远距离测量、探头体积小、方便构成大规模阵列等众多优点。所以,光纤水听器的研究越来越受到各国的重视。强度型光纤水听器1干涉型光纤水听器2光纤光栅水听器3按其原理分类调相型光纤水听器强度型光纤水听器,不适合成阵即干涉型光纤水听器,已经由实验转向应用光纤光栅水听器,国内外研究热点,适合成阵调幅型光纤水听器偏振型光纤水听器1、强度型(调幅型)光纤水听器强度调制原理的光纤传感器在工程实际应用和科学研究中扮演着极其重要的角色,于其成本低,信号处理简便等优点受到开发者和使用者的青睐。、基于微弯损耗原理的光纤水听器“微弯”指的是在扰模器的作用下,导致光纤中的传输模以辐射模的形式而损耗。基于这种基本原理,提出了多种光纤水听器的结构。、柱状结构的微弯型光纤水听器图a的结构是将一根光纤以固定的扰模周期缠绕在柱体外表面上,并在圆周的九十度范围内沿柱体的轴向刻槽,这样就在外界声波的环境下给光纤提供了微弯空间。图b的结构是将三根光纤分别缠绕在柱体的三段位置上,并相隔沿轴向刻槽。这样,不同光纤的输出就会代表三个方向上声波的特性,从而实现了方向辨别。、基于螺旋变形器的微弯型光纤水听器右图是“双螺旋”形式的光纤水听器结构,首先用一种金属细丝线()以2mm的螺距螺旋方式缠绕在光纤上,然后这根缠绕着螺旋状金属丝的光纤再以螺旋方式缠绕在一个倒置的锥体外表面,并与相应的一个锥形外套相配合。当水声压力作用在倒置的锥体和外套上的时候,中间的光纤就会产生弯曲损耗从而实现检测的目的。、模片式微弯光纤水听器右图为碟式光纤水听器结构,将光纤以“星状”结构编织成网状,并置于一个中空圆筒的开口端,星状光纤网的另一面中心粘接在一个膜片的中心上。外界声波作用在膜片上产生振荡,调制了光纤的张力,使光纤在圆筒的周边产生微弯型变。