[发明专利]一种抗偏振衰落干涉型光纤水听器系统

摘要

本发明涉及光纤传感及水声信号测量领域，具体涉及一种抗偏振衰落干涉型光纤水听器系统，其特征在于包括光源调制单元(1)、多波长单频激光发射单元(2)、波长复用单元(3)、脉冲调制单元(4)、第一放大器(5)、光纤环形器(6)、传感阵列(7)、匹配干涉单元(8)、第二放大器(9)、波长解复用单元(10)、光电转换及解调单元(11)、显示及控制单元(12)，能够在保证水听器阵列加工成细阵(≤30mm)的条件下，避免出现偏振衰落现象。

主权项

一种抗偏振衰落干涉型光纤水听器系统，其特征在于包括光源调制单元(1)、多波长单频激光发射单元(2)、波长复用单元(3)、脉冲调制单元(4)、第一放大器(5)、光纤环形器(6)、传感阵列(7)、匹配干涉单元(8)、第二放大器(9)、波长解复用单元(10)、光电转换及解调单元(11)、显示及控制单元(12)，其中传感阵列(7)为完成信号传感的“湿端”，其余部分为完成信号探测、解调、显示控制的“干端”；传感阵列(7)包含多组时分传感阵列(702)，波长分离器(701)与波长增加器(703)，每组时分传感阵列对应一个单频光源波长，波长分离器(701)的COM端口为输入端口，透射端口连接时分传感阵列的输入端，反射端口连接下一个波长分离器的COM端口，依次类推；时分传感阵列(702)的输出端连接相应波长增加器(703)的透射端，波长增加器(703)的反射端连接前一个波长增加器的COM端，依次类推。每一组时分传感阵列(703)均由若干支光纤光栅(7021)及一定长度的光纤环(7022)组成，其中光纤光栅(7021)的工作波长与连接本时分的波长分离器(701)与波长增加器(703)的透射波长对应，光纤环(7022)既作为延迟部件，又作为光纤水听器阵元的传感部件使用；匹配干涉单元(8)包含第一光纤耦合器(801)、光纤延迟线(802)、扰偏模块(803)及第二光纤耦合器(804)；光源调制单元(1)通过输出频率和振幅可变的正弦电压信号，对多波长单频激光发射单元(2)输出的连续光信号进行调制，受到调制的光信号进入波长复用单元(3)的输入端口，波长复用单元(3)的输出端口与脉冲调制单元(4)的输入端口相连，脉冲调制单元(4)的输出端口经过第一放大器(5)放大，第一放大器(5)的输出端口与光纤环形器(6)的(601)端口相连接，光纤环形器的(602)端口与传感阵列(7)的输入端口相连接；受到外界声信号调制的光脉冲信号被时分传感阵列(7)中的光纤光栅(7021)返回并通过光纤环形器(6)的(602)端口进入，由(603)端口输出进入匹配干涉单元(8)，由于匹配干涉单元中光纤延迟线(802)的长度与时分传感阵列(702)中的光纤环(7022)相同，因此由第一光纤耦合器(801)输出的两路脉冲信号将在时域产生叠加并发送干涉，同时由于扰偏模块(803)对于干涉仪一臂的扰偏作用，输出干涉信号将不会受到偏振衰落现象的影响，可以输出可见度基本稳定的干涉信号；干涉信号由第二放大器(9)进行放大后输出至波长解复用单元(10)将不同波长的干涉信号分离出来并送至光电转换及解调单元(11)，对干涉信号进行光电转换及解调处理，最终通过显示及控制单元(12)完成解调信号的显示及参数设置。