[发明专利]一种大规模光纤水听器阵列用光发射接收机系统

说明书

本发明公开了一种大规模光纤水听器阵列用光发射接收机系统，主要包括光发射部分和光接收部分，所述光发射部分为光纤水听器阵列提供光信号载体和解调用载波信号，采用先合波，再空分后放大的技术方案；光接收部分对阵列返回携带声信息的光信号进行后端处理，为信号预处理机提供符合要求的光信号，光接收部分采用先放大再波分的技术方案。本发明设计采用多波长多空分方案，突破了大规模光收发技术，采用模块化设计，提高了光发射接收机的可维护性和可靠性，实现了大复用度水听器阵列的波长解波分，为大规模光纤水听器阵列的工程化应用提供了基础。

技术领域

本发明涉及光纤传感的领域，具体涉及一种大规模光纤水听器阵列用光发射接收机系统。

背景技术

光纤水听器阵列通过高灵敏度的光学相干检测，将声信号加载在光信号上，通过光纤传至信号处理系统并提取出原始声信号。相较于传统水听器具有灵敏度高、频响特性好、易于升级等特点，由于采用光纤作为信息载体，适宜于大规模远距离大范围监测。目前光纤水听器阵列已在海洋声学环境中的声传播、噪声、混响、海底声学特性、目标声学特性等探测领域得到应用，是现代海军反潜作战、水下兵器试验、海洋石油勘探和海洋地质调查的先进探测手段。

光发射接收机系统为光纤水听器阵列提供不同波长和功率的光信号，同时接收阵列返回的携带声信号信息的光信号进行相应处理，从而为信号预处理提供符合要求的光信号，是光纤水听器系统的重要核心部分。

随着光纤水听器传感技术的发展以及推广应用，工程实际应用对光纤水听器阵列中水听器的数量和复用度要求日益提高。因此，需要研制一种大规模光纤水听器阵列用光发射接收机系统，能同时为成百上千个光纤水听器提供光信号，并处理光纤水听器返回光信号，是大规模光纤水听器阵列推广应用的关键，满足工程应用对光纤水听器阵列大规模和高复用度的实际需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种大规模光纤水听器阵列用光发射接收机系统。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种大规模光纤水听器阵列用光发射接收机系统，主要包括光发射部分和光接收部分，所述光发射部分为光纤水听器阵列提供光信号载体和解调用载波信号，采用先合波，再空分后放大的技术方案；光接收部分对阵列返回携带声信息的光信号进行后端处理，为信号预处理机提供符合要求的光信号，光接收部分采用先放大再波分的技术方案。

所述的光发射部分主要由窄线宽光源、可调光衰减器A、光合波器、声光调制器、光延时补偿器、光纤分束器、光功率放大器、光功率检测器、控制电路A构成。

所述的窄线宽光源输出光，进入可调光衰减器A中，控制电路A输出驱动信号到可调光衰减器A中，可调光衰减器A在驱动信号的驱动下，对输入光信号进行衰减输出，输出的光信号进入光合波器，进行多波长合波输出；所述的光合波器把合波输出光输入声光调制器，控制电路A输出驱动信号到声光调制器，声光调制器在驱动信号的驱动下，将输入连续光信号调制成脉冲光信号；所述的声光调制器输出脉冲光信号输入光延时补偿器进行延时补偿，光延时补偿器5输出光进入光纤分束器分成多束光；所述的光纤分束器把输入光信号分成多路，输入光功率放大器，控制电路A输出驱动信号到光功率放大器，光功率放大器在驱动信号的驱动下，将输入光信号进行功率放大；所述的光功率放大器把输入光信号进行放大，输入光功率检测器，控制电路A输出控制信号到光功率检测器，光功率检测器在控制信号的驱动下，对输出光信号进行检测。

所述的光接收部分主要由前置光纤放大器、解波分复用器、可调光衰减器B、光探测器、控制电路B构成。

所述的前置光纤放大器对光纤水听器阵列返回光信号进行放大，进入解波分复用器中，解波分复用器进行分波；所述的解波分复用器解波分输出输入可调光衰减器B，控制电路B输出驱动信号到可调光衰减器B中，可调光衰减器B在驱动信号的驱动下，对输入光信号进行衰减输出，输出的光信号进入光探测器，进行光电转换。

本发明的有益效果为：