DFB-FL水聽(tīng)器.pdf

1、隨著潛艇消聲技術(shù)的不斷提高，光纖水聽(tīng)器得到迅速發(fā)展，以滿足海軍對(duì)被動(dòng)聲納的要求及一些重要的民事應(yīng)用。其中，以光纖布拉格光柵技術(shù)為基礎(chǔ)的“分布反饋光纖激光”(DFB-FL)傳感器，由于具有穩(wěn)定的單模工作的特性、超窄的線寬、很長(zhǎng)的相干長(zhǎng)度、穩(wěn)定的結(jié)果，及其能夠探測(cè)到非常微小的形變，易于復(fù)用等特性，被廣泛應(yīng)用于拖曳線列陣聲納上。 DFB-FL水聽(tīng)器采用5厘米長(zhǎng)的光纖，能夠?qū)崿F(xiàn)類似于100米長(zhǎng)的常規(guī)光纖的探測(cè)靈敏度，而且同壓電水聽(tīng)器相比

2、省去了傳感器濕端的電子裝置和銅線，因此它的探頭體積?。蝗粝到y(tǒng)采用波長(zhǎng)分配多路技術(shù)使若干個(gè)激光傳感器集成到一根單獨(dú)的光纖中，則能開(kāi)發(fā)出先進(jìn)的更小型拖曳線列陣系統(tǒng)。DFB-FL水聽(tīng)器解調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)精度決定了整個(gè)系統(tǒng)的精度，因此解調(diào)系統(tǒng)是設(shè)計(jì)整個(gè)水聽(tīng)器系統(tǒng)的核心。 本文以一個(gè)單元DFB-FL水聽(tīng)器解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為目的，主要研究了以下幾個(gè)方面的問(wèn)題： 第一章首先簡(jiǎn)單介紹了傳統(tǒng)的水聽(tīng)器的原理及特點(diǎn)，并提出光纖水聽(tīng)器所具有的優(yōu)勢(shì)，然

3、后介紹了光纖水聽(tīng)器的分類，并在此基礎(chǔ)上提出了本課題所采用的DFB-FL水聽(tīng)器方案，最后在對(duì)國(guó)內(nèi)外水聽(tīng)器研究現(xiàn)狀進(jìn)行了深入分析的基礎(chǔ)上，介紹了當(dāng)前光纖水聽(tīng)器的發(fā)展趨勢(shì)。 第二章首先介紹了傳統(tǒng)光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)及其輸出理論，分析了作為激光工作物質(zhì)的Er<'3+>特點(diǎn)；從理論上具體分析了DFB-FL的工作原理及其各組成部分的特性，包括泵浦電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試、光器件的選擇等；最后分析了DFB-FL的傳感原理。 第三章介紹了幾種常

4、用的波長(zhǎng)解調(diào)方法；以非平衡M-Z光纖干涉儀為本課題的解調(diào)方法，并分析了該方法的解調(diào)原理、非平衡M-Z光纖干涉儀的噪聲特性、抗相位衰落的方法及其具體補(bǔ)償原理，指出壓電陶瓷相位調(diào)制補(bǔ)償器可以對(duì)干涉儀的相位進(jìn)行補(bǔ)償。 第四章在上面分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種基于非平衡M-Z光纖干涉儀的解調(diào)系統(tǒng)，具體分析了系統(tǒng)電路部分的設(shè)計(jì)和調(diào)試，主要包括光電轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)、放大電路的設(shè)計(jì)、濾波電路的設(shè)計(jì)及反饋控制電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試。 第五章用揚(yáng)聲器作