[发明专利]一种用于阵列的干涉式光纤水听器探头

说明书

一种用于阵列的干涉式光纤水听器探头，包括保护端头、端头、增敏涂层、弹性载纤筒、支撑骨架、光学器件安放轴、隔音保护套筒、螺钉、注胶槽。保护端头、端头、增敏涂层、弹性载纤筒、支撑骨架构成了探头的声波拾取部分，负责承载并保护敏感光纤，兼具优异的憎水性及透声性。光学器件安放轴、隔音保护套筒及注胶槽构成了探头光学器件的保护部分，具有很好的耐压性。探头选用弯曲直径小的弯曲不敏感光纤，选用超小尺寸的光学器件，同时采用罗马柱形式的光学器件安放结构，隔音保护套筒上设计固定法兰。本发明大大节省了光学器件的占用空间，实现了探头小型化，使光纤水听器组阵时体积更小，机动灵活性更高。

技术领域

本发明属于传感器领域，涉及一种用于阵列的干涉式光纤水听器探头。

背景技术

光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术基础上的水下声信号传感器，作为一种新型的水声探测器件，与传统的压电水听器相比，它具有灵敏度高、响应频带宽、抗电磁干扰、可实现水下湿端无源探测和易于大规模组阵等优点，成为水声探测技术发展的重要方向，在军事和民用领域有着重要的应用。光纤水听器可分为干涉型、强度型、光栅型等，其中干涉型方案发展较为成熟。干涉型水听器基于迈克尔逊干涉仪原理：激光器输出的光经耦合器分为两路，一路构成传感臂，用来敏感声信号，另一路构成参考臂，提供解调需要的参考相位。两路光经过法拉第旋转反射镜反射后发生干涉，干涉的光信号经光电探测器转化为电信号，经过信号处理就可以拾取声波信息。

目前从技术发展形势的变化来看，潜艇的噪声越来越小，机动灵活性越来越高，为了适应新时期反潜技术的发展需要，水下反潜实时密切监视、快速反应是未来发展的必然趋势。因此亟需体积小、细阵缆直径、机动灵活度高的光纤水听器阵列，因此拖曳细线阵成为未来光纤水听器发展的主要趋势。目前干涉式光纤水听器存在一些问题阻碍了其小型化的发展，例如：迈克尔逊干涉仪中使用的光纤最小弯曲直径为15mm，限制了探头的最小尺寸要大于15mm；光学器件相对较多，且单个器件体积偏大，导致器件仓的尺寸相对偏大，影响了探头整体的长度和粗细程度。因此导致干涉型水听器探头在组成拖曳阵列时，阵缆体积庞大、机动性和灵活性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于阵列的干涉式光纤水听器探头，缩小了探头的尺寸，使光纤水听器组阵时体积更小，机动灵活性更高。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种用于阵列的干涉式光纤水听器探头，包括：保护端头、端头、支撑骨架、弹性载纤筒、增敏涂层、光学器件安放轴、隔音保护套筒；

保护端头与端头连接；弹性载纤筒为圆筒状，从支撑骨架与端头连接的一端套住整个支撑骨架；端头与支撑骨架连接后，为弹性载纤筒提供挡板的作用，将弹性载纤筒稳定固定在支撑骨架上；弹性载纤筒的两端设计有挡纤凸起，敏感光纤在弹性载纤筒两端的挡纤凸起之间绕制，覆盖整个弹性载纤筒的表面；增敏涂层覆盖整个敏感光纤；在支撑骨架远离连接端头的一端设计有两个凹槽，作为敏感光纤的出纤端和进纤端；支撑骨架与光学器件安放轴连接；光学器件安放轴上设计有多个安装槽，用于放置光学器件，光学器件安放轴上设计有绕纤柱，多余光纤通过支撑骨架的凹槽后绕制在绕纤柱上，光学器件安放轴远离绕纤柱的一端设计有多个出纤孔，其中一个出纤孔用于光学器件与外部传输光纤的连接走纤，其余出纤孔与隔音保护套筒连接。

上述用于阵列的干涉式光纤水听器探头，所述隔音保护套筒从光学器件安放轴的出纤孔端套住整个光学器件安放轴，用于保护固定于光学器件安放轴上的光学器件，同时隔绝水声，隔音保护套筒的一端与光学器件安放轴的出纤孔连接，并在该端设有注胶槽，隔音保护套筒远离注胶槽的一端的内径与支撑骨架的外径相同。

上述用于阵列的干涉式光纤水听器探头，所述支撑骨架的两端各设有一个台阶，两个台阶与弹性载纤筒一起构成气背，用于声波拾取。