[发明专利]一种压差式光纤水听器传感基元

说明书

本发明涉及一种压差式光纤水听器传感基元，包括上下相向分布的上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体之间设置有受压弹性件，上壳体与下壳体的外表面之间沿竖向缠绕有光纤，受压弹性件受到光纤作用于上、下壳体之上的压力作用而处于压缩状态。将光纤缠绕于弹性柱作为支撑的壳体上，利用壳体将传统的弹性柱横截面变化的增敏结构转换成弹性柱的轴向压缩量变化，不仅可实现更大的光纤变形量，而且具有更高的声压相位灵敏度。

技术领域：

本发明涉及一种压差式光纤水听器传感基元。

背景技术：

光纤水听器是利用光纤技术探测水下声波的器件，它通过高灵敏度的光纤相干测量，将水声振动转化成光信号，通过光纤传至信号处理系统提取声信号信息。它具有抗电磁干扰，灵敏度高、频响特性好等特点，主要用于海洋声学环境中的声传播、海底声学特性、目标声学特性等的探测，是海洋资源勘探、海底地质调查、潜艇探测、海啸检测的先进探测手段，是声呐的重要组成部分。

查阅文献可知，在近30-40年内，潜艇的辐射噪声大约每年下降1分贝，意味着可被检测的距离每年缩小0.2-2公里，而声呐技术的改进每年至多可以使检测能力提高0.75分贝。所以，在未来声呐的检测能力将无法弥补这一下降趋势带来的损失。而水听器又是声呐的重要组成部分，因此，急需研制一种能够在低频下具有高声压相位灵敏度的光纤水听器传感基元。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种压差式光纤水听器传感基元。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种压差式光纤水听器传感基元，包括上下分布的上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体之间设置有受压弹性件，上壳体与下壳体的外表面之间缠绕有光纤。

进一步的，所述上壳体和下壳体均为槽形状，上壳体与下壳体的槽口相向设置；所述受压弹性件包括若干根竖直设置的且处于压缩状态的弹性柱，所述弹性柱的下端伸入下壳体内部并与下壳体粘结固定，弹性柱的上端伸入上壳体内部并与上壳体粘结固定。

进一步的，所述弹性柱为四根，四根弹性柱呈正方形分布，相邻两根弹性柱之间均设有至少一根水平放置的加强柱。

进一步的，所述弹性柱与加强柱均是由塑料材料制成的实心圆柱体。

进一步的，所述弹性柱的外壁设有用于与加强柱插接配合的插接孔，加强柱与弹性柱粘结固定。

进一步的，所述上壳体的上部左右两端和下壳体的下部左右两端均设有圆弧面；所述光纤从圆弧面的中部绕过，光纤与上壳体的表面粘结固定。

进一步的，所述上壳体与下壳体的内部中间均设置有加强筋。

进一步的，所述上壳体与下壳体的结构相同，均是由铝合金材料制成的薄壁壳体。

进一步的，所述光纤采用单模光纤。

进一步的，所述下壳体的外底部固定有一对前后分布的固定板，所述光纤从一对固定板的中间穿过。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明设计合理，将光纤缠绕于弹性柱作为支撑的壳体上，利用壳体将传统的弹性柱横截面变化的增敏结构转换成弹性柱的轴向压缩量变化，不仅可实现更大的光纤变形量，而且具有更高的声压相位灵敏度。

附图说明：

图1是本发明实施例的立体构造示意图；

图2是本发明实施例的主视构造示意图；

图3是本发明实施例中上壳体和下壳体的立体构造示意图；

图4是本发明实施例中弹性柱的立体构造示意图。

图中：

1-固定板；2-光纤；3-弹性柱；4-上壳体；5-加强柱；6-下壳体；7-加强筋；8-受压弹性件；9-插接孔；10-圆弧面。