DFB-FL水聽器.pdf

1、隨著潛艇消聲技術的不斷提高，光纖水聽器得到迅速發(fā)展，以滿足海軍對被動聲納的要求及一些重要的民事應用。其中，以光纖布拉格光柵技術為基礎的“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、很長的相干長度、穩(wěn)定的結果，及其能夠探測到非常微小的形變，易于復用等特性，被廣泛應用于拖曳線列陣聲納上。 DFB-FL水聽器采用5厘米長的光纖，能夠實現(xiàn)類似于100米長的常規(guī)光纖的探測靈敏度，而且同壓電水聽器相比

2、省去了傳感器濕端的電子裝置和銅線，因此它的探頭體積小；若系統(tǒng)采用波長分配多路技術使若干個激光傳感器集成到一根單獨的光纖中，則能開發(fā)出先進的更小型拖曳線列陣系統(tǒng)。DFB-FL水聽器解調系統(tǒng)的監(jiān)測精度決定了整個系統(tǒng)的精度，因此解調系統(tǒng)是設計整個水聽器系統(tǒng)的核心。 本文以一個單元DFB-FL水聽器解調系統(tǒng)的設計為目的，主要研究了以下幾個方面的問題： 第一章首先簡單介紹了傳統(tǒng)的水聽器的原理及特點，并提出光纖水聽器所具有的優(yōu)勢，然

3、后介紹了光纖水聽器的分類，并在此基礎上提出了本課題所采用的DFB-FL水聽器方案，最后在對國內外水聽器研究現(xiàn)狀進行了深入分析的基礎上，介紹了當前光纖水聽器的發(fā)展趨勢。 第二章首先介紹了傳統(tǒng)光纖激光器的基本結構及其輸出理論，分析了作為激光工作物質的Er<'3+>特點；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，包括泵浦電路的設計與調試、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、用的波長解調方法；以非平衡M-Z光纖干涉儀為本課題的解調方法，并分析了該方法的解調原理、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償原理，指出壓電陶瓷相位調制補償器可以對干涉儀的相位進行補償。 第四章在上面分析的基礎上設計了一種基于非平衡M-Z光纖干涉儀的解調系統(tǒng)，具體分析了系統(tǒng)電路部分的設計和調試，主要包括光電轉換電路的設計、放大電路的設計、濾波電路的設計及反饋控制電路的設計與調試。 第五章用揚聲器作