[发明专利]基于多模光纤的高信噪比声传感器

权利要求书

1.一种基于多模光纤的高信噪比声传感器，其特征在于，包括：光源部分、调制部分、模式多路复用/解复用部分、参考光部分、检测部分、数据采集部分、传感部分；

所述光源部分包括激光器；

所述调制部分包括声光调制器和第二放大器；

所述模式多路复用/解复用部分包括连接装置和模式多路复用/解复用器件；

所述参考光部分包括第一光纤耦合器；

所述检测部分包括分偏振相干检测单元；

所述传感部分包括多模传感光纤；

所述数据采集部分包括数据采集卡；

所述光源部分、调制部分、模式多路复用/解复用部分、传感部分依次相连，光源部分通过参考光部分的第一光纤耦合器分出参考光，检测部分将模式多路复用/解复用部分输出的信号与参考光进行拍频，输出信号连接进入数据采集部分。

2.根据权利要求1所述的基于多模光纤的高信噪比声传感器，其特征在于，所述模式多路复用/解复用器件为光子灯笼，或由模式转换器、相位板/空间光调制器和透镜组成的器件。

3.根据权利要求1所述的基于多模光纤的高信噪比声传感器，其特征在于，所述模式多路复用/解复用器件为1个用于模式多路复用和解复用的器件，所述连接装置的第一端口与调制部分的输出端口相连，第二端口与用于模式多路复用和解复用的器件的输入端口相连，第三端口与一个分偏振相干检测单元相连。

4.根据权利要求1所述的基于多模光纤的高信噪比声传感器，其特征在于，所述模式多路复用/解复用器件为1个用于模式多路复用的器件，所述用于模式多路复用的器件与调制部分相连，连接装置的第一端口与用于模式多路复用的器件的输出端通过多模光纤相连，第二端口与传感部分通过多模光纤相连，第三端口与检测部分通过多模光纤相连。

5.根据权利要求1所述的基于多模光纤的高信噪比声传感器，其特征在于，所述模式多路复用/解复用器件为1个用于模式多路复用的器件与1个用于模式多路解复用的器件，所述用于模式多路复用的器件与调制部分相连，连接装置的第一端口与用于模式多路复用的器件的输出端通过多模光纤相连，第二端口与传感部分相连，第三端口与用于模式多路解复用的器件通过多模光纤相连。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的基于多模光纤的高信噪比声传感器，其特征在于，所述连接装置为环形器，或其中一个端口连有单向隔离器的2×2光纤耦合器。

7.根据权利要求1所述的基于多模光纤的高信噪比声传感器，其特征在于，所述分偏振相干检测单元包括：第三光纤耦合器、第四光纤耦合器、第五光纤耦合器、第六光纤耦合器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第一双平衡探测器、第二双平衡探测器，所述第三光纤耦合器的第一输出端口与第五光纤耦合器的第一输入端口相连，第三光纤耦合器的第二输出端口与第二偏振控制器的输入端口相连，第二偏振控制器的输出端口与第六光纤耦合器的第一输入端口相连，第四光纤耦合器的第一输出端口与第一偏振控制器的输入端口相连，第一偏振控制器的输出端口与第五光纤耦合器的第二输入端口相连，第四光纤耦合器的第二输出端口与第六光纤耦合器的第二输入端口相连，第五光纤耦合器的两个输出端口与第一双平衡探测器的两个输入端口相连，第六光纤耦合器的两个输出端口与第二双平衡探测器的两个输入端口相连。

8.根据权利要求1所述的基于多模光纤的高信噪比声传感器，其特征在于，所述检测部分还包括阵列探测模块。

9.根据权利要求1所述的基于多模光纤的高信噪比声传感器，其特征在于，所述参考光部分还包括1×N光纤耦合器与第一放大器，所述1×N光纤耦合器将光源部分输出的一部分光分为N路参考光。

10.根据权利要求9所述的基于多模光纤的高信噪比声传感器，其特征在于，所述调制部分之后还包括另一个1×N光纤耦合器，所述1×N光纤耦合器将调制后的光信号分为N路，每一路包括一个模式多路复用/解复用部分和传感部分，所述每路传感部分的多模传感光纤为多芯光缆的一个纤芯，各路模式多路复用/解复用部分的输出信号与各路参考光拍频。