[发明专利]一种光纤激光水听器及其制备方法

说明书

本发明涉及一种光纤激光水听器，包括含有源光纤光栅的光纤、两个弹性膜片、筒体、端头和护套；其中弹性膜片包括上膜片、下膜片和支撑柱，弹性膜片上开设过纤孔，过纤孔为贯穿上膜片、下膜片与支撑柱的贯通孔，两个弹性膜片分别连接在筒体的两端，该水听器通过在结构中增加两个弹性膜片，并对弹性膜片的结构形状进行了专门设计，使得水听器能够更好的拾取低频声信号，对加速度产生的能量的吸收能力更强，可以更有效的消耗加速度产生的动能，利于抑制加速度响应，并适应实际应用中对水听器细线化的需求，同时在保证低频高灵敏度的同时，减小了水听器的直径，更适合应用在超细型水听器阵列系统中，便于水下小型移动平台使用。

技术领域

本发明涉及一种光纤激光水听器及制备方法，尤其涉及一种超细型光纤激光水听器及制备方法，属于光纤传感领域技术领域。

背景技术

光纤激光水听器依托“有源”光纤光栅技术，将“有源”光纤光栅作为敏感元件，在掺铒或铒镱共掺光纤上刻写具有一定相移的光纤布拉格光栅形成分布反馈式光纤激光器。通过检测外界声压作用于该激光器谐振腔后引起的相移变化获得水声信号。由于“分布反馈式光纤激光器是在光纤上直接刻蚀光栅，其直径就是光纤的直径，所以对其封装后得到的光纤激光水听器不仅具有光纤水听器低频高灵敏度、抗电磁干扰等优点，其直径、重量等也远小于普通水听器和干涉式光纤水听器，但是目前光纤激光水听器大多采用单模片结构，低频响应一致性不佳，同时单模片由于在工艺上一致性成型较难，使单模片在质量上分布不一致，在加速度抑制上并不理想，影响了光纤激光水听器的工程应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种光纤激光水听器，该水听器通过在结构中增加两个弹性膜片，并对弹性膜片的结构形状进行了专门设计，使得水听器能够更好的拾取低频声信号，对加速度产生的能量的吸收能力更强，可以更有效的消耗加速度产生的动能，利于抑制加速度响应，并适应实际应用中对水听器细线化的需求，同时在保证低频高灵敏度的同时，减小了水听器的直径，更适合应用在超细型水听器阵列系统中。

本发明的另外一个目的在于提供一种光纤激光水听器的制备方法。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种光纤激光水听器，包括光纤、筒体和端头，还包括两个弹性膜片，所述弹性膜片包括上膜片、下膜片和连接上膜片与下膜片的支撑柱，弹性膜片上开设过纤孔，所述过纤孔为贯穿上膜片、下膜片与支撑柱的贯通孔，两个弹性膜片分别连接在筒体的两端，光纤从筒体一端的过纤孔中穿入，从筒体另一端的过纤孔中穿出，并与弹性膜片固定连接，端头为两个，分别固定连接在连接有弹性膜片的筒体两端，光纤的两端分别从端头开设的过纤孔中穿过；所述上膜片与下膜片的高度相同均为h1，支撑柱的高度为h2，满足h1:h2＝3:5～10。

在上述光纤激光水听器中，所述上膜片与下膜片的表面边缘处设有环形凸台，通过环形凸台与筒体的两端固定连接。

在上述光纤激光水听器中，所述环形凸台与上膜片或下膜片一体化成型，环形凸台与筒体的两端通过粘接胶固定连接。

在上述光纤激光水听器中，所述环形凸台的外径R_外与内径R_内之差△R满足：△R:R_外＝1:4～8。

在上述光纤激光水听器中，所述环形凸台的高度h3与上膜片或下膜片的高度h1满足：h3:h1＝1:1～3。

在上述光纤激光水听器中，所述上膜片或下膜片的高度h1为0.2～0.5mm；所述弹性膜片的材料为聚氨酯弹性体。

在上述光纤激光水听器中，所述筒体由金属框架和弹性体组成，所述金属框架为圆柱形中空结构，表面开设若干个与内部连通的凹槽，弹性体套装在金属框架表面，且弹性体的厚度为0.3～0.5mm。