[发明专利]对于温度或静压不灵敏的全光水听器

权利要求书

1.一种激光腔水听器，这种类型的激光腔水听器包括具有刻在形成激光腔的光纤中的布拉格光栅的有源光纤元件（12），其特征在于，所述激光腔水听器包括形成以流体填充的腔（11）的机械结构，在所述机械结构内部所述光纤元件（12）沿着所述腔的纵轴放置，所述机械结构进一步包括：

-基本上为圆柱形的空心的刚性体（13），所述刚性体形成所述腔（11），在所述腔（11）内部放置有所述光纤元件（12）；

-两个端盖（14，15），所述两个端盖（14，15）配置且设计为密封所述刚性体（13）的端部，并且被所述光纤元件（12）横贯，所述光纤元件（12）在横贯点的水平上固定至端盖（14，15）以便永久处于张力下；

所述两个端盖（14，15）中的每一个表现为牢固地结合至所述刚性体（13）的一部分以及包括可变形壁（22）的移动部分，所述可变形壁（22）当受到由所述水听器浸入的外部介质施加的压力变化时能够变形；端盖的变形使得所述光纤元件（12）的长度产生变化，所述可变形壁（22）表现为朝向所述腔的内部的内部面（221）以及朝向所述腔的外部的外部面（222），并且以如下方式布置，其内部面（221）在所述水听器浸入的外部介质的温度变化的作用下沿着所述腔的纵轴相对于所述刚性体（13）平移移动；使得所述光纤元件（12）的长度产生变化，其至少部分地补偿由这些温度变化引起的所述激光腔的发射频率的变化，

-通孔（16），所述通孔（16）配置为允许所述腔（11）和所述外部介质之间的连通，并且配置为在所述外部介质和包含在所述腔（11）中的流体之间实现静压的平衡。

2.根据权利要求1所述的水听器，其中，所述可变形壁（22）在所述水听器浸入的所述外部介质的温度变化的影响下相对于所述刚性体（13）平移移动。

3.根据权利要求2所述的水听器，所述端盖表现出在一端处开口的空心体形状，所述圆柱体配置为插入到所述腔中，以便密封其端部，并且表现出侧壁（21）和垂直于所述腔的纵轴的弹性端壁，并且密封插入到所述圆柱体中的所述端盖的端部，所述弹性端壁为所述可变形壁（22）；所述侧壁（21）包括部段C，对于所述部段（C）材料的厚度以如下方式被限定，所述端盖（14，15）的侧壁（21）在温度变化的作用下能够在纵向方向上自由形变。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的光学水听器，其特征在于，所述刚性体（13）和所述两个端盖（14，15）以如下方式配置，所述水听器表现出被布置以最小化其对于寄生加速度的灵敏度的对称平面。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的光学水听器，其特征在于，所述刚性空心体（13）的尺寸以如下方式被定义，形成的所述腔（11）能够容纳所述光纤元件（12），并且，考虑到其尺寸，在由所述外部介质施加的压力的动态变化的作用下，所述端盖（14，15）受到足以在所述光纤元件（12）上引起长度变化的形变，使得能够得到所述水听器对于压力的动态变化的期望灵敏度。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的光学水听器，其特征在于，所述通孔（16）的尺寸，长度l_孔和横截面S_孔，以如下方式被确定，考虑到包含在所述水听器腔中的流体的粘性，所述水听器腔关于其容积V_腔表现出：其对于压力变化的灵敏度变化的规律作为这些变化的频率的函数表现出对于压力变化的给定频率范围（53）为基本恒定灵敏度，该频率范围位于对应于所述腔（11）的机械谐振峰值（52）的频率F2之前。

7.根据权利要求6所述的光学水听器，其特征在于，在包含在所述腔中的流体几乎没有粘性的情况下，所述通孔（16）的尺寸以如下方式确定，使得所述水听器的腔的灵敏度基本上恒定的压力变化的频率范围（53）位于频率F2和在频率F1处的谐振峰值（51）之间，所述频率F1等于由下式定义的所述腔的赫姆霍兹频率f_H：

其中c表示在所考虑的流体中的声波的速度，

频率f_H尽可能低。