公司代表聂博士在主论坛发表了题为《光纤水听器技术及水下信息感知应用》的主题报告,报告主要介绍了光纤水听器的最新应用情况。光纤水听器是一种基于光纤传感的水声探测设备,通过检测水下声波引起的相位变化来实现信号感知。其核心原理是:当声波作用于光纤时,会改变光纤的物理长度或折射率,进而调制光信号的相位。通过解调这些相位变化,就能还原外界声场信息。
1、光纤水听器:点式传感器阵列系统的精准探测
光纤水听器由多个独立的传感探头组成阵列系统。系统分为湿端和干端两部分。湿端:即传感端,由无源的光纤水听器探头组成阵列,部署在水下直接监测声信号。干端:即解调端,负责高保真地提取被水声调制的相位信号,输出与声场幅度线性相关的数据。
这种阵列系统通常以特定方式排列,以提升空间增益和探测精度。
2、分布式光纤水听器(DAS):全光纤的革新方案
分布式光纤水听器(DAS)将光纤本身作为传感器,利用背向散射光实现分布式感知。其工作原理基于脉冲光在光纤中的散射效应:当光脉冲在光纤中传输时,会产生背向散射光,外界声波扰动会改变光纤光程,从而影响散射光的相位。通过分析相位变化,就能反演声场信息。
DAS系统具有独特优势:分布式传感:光纤即传感器,结构简单可靠,无需复杂光学器件。低成本:光缆可自动化生产,成本较传统阵列大幅降低。声学可重构:通过调整标距(测量尺度),实现多尺度数据融合。大标距用于目标探测(确定有无),小标距用于方位分辨,灵活适应不同场景。
DAS端机(解调仪)具备高灵敏度,应变分辨率达1pε√Hz,频带覆盖0.001Hz至50kHz。配合普惠设计的高灵敏度PH-DAS Cable,可实现不低于-130DB的声压灵敏度指标。