[发明专利]一种便携式光转电集成光纤水听器及其测试系统

权利要求书

1.一种便携式光转电集成光纤水听器，其特征在于，包括可调制窄线宽光源、光纤水听器、光电探测器、传输线缆、母头电源接口和两个BNC接口，可调制窄线宽光源、光纤水听器和光电探测器密封封装，传输线缆包括第一信号传输缆、第二信号传输缆和电源线缆，可调制窄线宽光源的光纤输出端和光纤水听器的光纤输入端连接，光纤水听器的光纤输出端和光电探测器的光纤输入端连接，光电探测器的输出端连接到第一信号传输缆的一端，第一信号传输缆的另一端和其中之一BNC接口进行连接，可调制窄线宽光源的调制接口和第二信号传输缆的一端连接，第二信号传输缆的另一端和其中之二BNC接口连接，可调制窄线宽光源以及光电探测器的电源供电管脚与电源线缆的一端连接，电源线缆的另一端与母头电源接口连接。

2.根据权利要求1所述的便携式光转电集成光纤水听器，其特征在于，所述光纤水听器为基于迈克逊干涉原理研制的高灵敏度芯轴型光纤水听器，包括内筒、外筒、参考臂光纤、传感臂光纤、弹性体、光纤和空气腔，所述内筒和外筒同轴设置，且内筒置于外筒内部，所述外筒上设置有支撑刚体，支撑刚体用于外部封装支撑受力，所述参考臂光纤绕设于内筒上，所述传感臂光纤绕设外筒上，所述弹性体套设在内筒内，所述光纤绕设于弹性体上，所述弹性体的内层是空气，所述空气腔开设于所述外筒上。

3.根据权利要求1所述的便携式光转电集成光纤水听器，其特征在于，还包括设置于传输线缆与光电探测器之间的功放，光电探测器的输出端与功放的输入端连接，功放的输出端与第一信号传输缆的一端连接。

4.根据权利要求1所述的便携式光转电集成光纤水听器，其特征在于，光纤水听器采用透声橡胶进行封装；光电探测器和可调制窄线宽光源整体采用不锈钢进行封装。

5.根据权利要求4所述的便携式光转电集成光纤水听器，其特征在于，还包括密封装置，光纤水听器采用透声橡胶封装后置于密封装置内，光电探测器和可调制窄线宽光源整体采用不锈钢封装后置于密封装置内。

6.根据权利要求3所述的便携式光转电集成光纤水听器，其特征在于，所述功放与光电探测器和可调制窄线宽光源整体采用不锈钢进行封装。

7.根据权利要求3所述的便携式光转电集成光纤水听器，其特征在于，所述可调制窄线宽光源选用10dBm，线宽为3kHz的蝶形光源；和/或功放型号为AD8021；和/或光电探测器带宽为32MHz@3dB，电压响应度为130kV/W，尺寸大小为13*7.8mm。

8.根据权利要求5所述的便携式光转电集成光纤水听器，其特征在于，所述便携式光转电集成光纤水听器通过以下步骤制作：

步骤1：将可调制窄线宽光源的光纤输出端和光纤水听器的光纤输入端进行连接；

步骤2：将光纤水听器的光纤输出端和光电探测器光纤输入端进行连接；

步骤3：将功放和光电探测器信号输出端进行连接；

步骤4：将光电探测器的输出端与功放的输入端连接，将功放的输出端连接到第一信号传输缆的一端，第一信号传输缆的另一端和其中之一BNC接口进行连接；

步骤5：将可调制窄线宽光源的调制接口和第二信号传输缆的的一端进行连接，第二信号传输缆的另一端和其中之二BNC接口进行连接；

步骤6：将可调制窄线宽光源、功放、光电探测器的电源供电管脚通过传输线缆中的电源线缆进行连接，传输线缆中的电源线缆的另一端与母头电源接口进行连接；

步骤7：将可调制窄线宽光源、光纤水听器、光电探测器、功放进行透声性、防水性密封封装。

9.一种便携式光转电集成光纤水听器测试系统，其特征在于，包括计算机、采集卡以及权利要求1-8中任一项所述的便携式光转电集成光纤水听器，光纤水听器通过母头电源接口与外部电源连接，两个BNC接头连接到采集卡上，采集卡和计算机连接。

10.根据权利要求9所述的便携式光转电集成光纤水听器测试系统，其特征在于，所述计算机通过PGC算法直接调频，间接调相，实现便携式光转电集成光纤水听器的标定测试，具体过程如下：

首先，在PGC算法中通过相干解调法或带通滤波法提取出一对正交项，即分离出一对奇次频和偶次频；

其次，在上述一对正交项中通过微分交叉相乘或反正切法线性地提取出待测相位来，实现便携式光转电集成光纤水听器的标定测试。