CN111693133A - 光纤水听器光程差测试装置、方法、计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光纤水听器光程差测试装置、方法、计算机设备以及存储介质。光纤水听器光程差测试装置包括：信号发生模块，用于提供调制信号；激光源模块，连接信号发生模块，用于根据调制信号生成向待测水听器发射的载波调制激光；转换模块，用于接收待测水听器射出的干涉光信号，且将干涉光信号转换为干涉信号；三倍频相位生成载波解调模块，连接信号发生模块以及转换模块，用于根据三倍频相位生成载波解调算法处理调制信号以及干涉信号，实时解调相位调制深度，并根据相位调制深度获取待测水听器的光程差。本申请实现了光纤水听器光程差高精度在线监测。

Description

光纤水听器光程差测试装置、方法、计算机设备

技术领域

本申请涉及光电子技术领域，特别是涉及一种光纤水听器光程差测试装置、方法、计算机设备以及存储介质。

背景技术

光纤水听器是一种建立在现代光纤、光电子技术基础上的水下声信号传感器，其通过高灵敏度光学干涉检测实现声信号测量，在水下警戒、地震波探测、石油地震勘探、鱼群探测等领域具有重要应用。

典型的光纤水听器内部为一台高灵敏度双光束光纤干涉仪，外界被测信号将引起在光纤干涉仪信号臂与参考臂传输两路光的光程差发生变化，光程差与相位信息直接相关。两路光信号的相位信息经干涉检测后就可以将外界被测信号的信息反演出来。

因此，干涉仪光程差对于光纤水听器的灵敏度表现、系统噪声等十分重要，需要对光纤水听器的光程差进行有效测试。

发明内容

基于此，本申请提供一种能够对光纤水听器的光程差进行有效测试的光纤水听器光程差测试装置以及方法。

一种光纤水听器光程差测试装置，包括：

信号发生模块，用于提供调制信号；

激光源模块，连接所述信号发生模块，用于根据所述调制信号生成向待测水听器发射的载波调制激光；

转换模块，用于接收所述待测水听器射出的干涉光信号，且将所述干涉光信号转换为干涉信号；

三倍频相位生成载波解调模块，连接所述信号发生模块以及转换模块，用于根据三倍频相位生成载波解调算法处理所述调制信号以及所述干涉信号，实时解调相位调制深度，并根据所述相位调制深度获取所述待测水听器的光程差。

在其中一个实施例中，

所述激光源模块包括多个激光器，所述多个激光器用于根据所述调制信号发射多路载波调制激光；

所述转换模块包括多个光电探测器，所述光电探测器的数量与所述激光器数量相同；

所述水听器光程差测试装置还包括波分模块以及解波模块，所述波分模块位于所述激光源模块与所述待测水听器之间，用于将所述多路载波调制激光合成一路而发射至所述待测水听器，所述解波模块位于所述待测水听器与所述转换模块之间，用于将所述待测水听器射出的干涉光信号分解而发射至所述多个光电探测器。

在其中一个实施例中，所述水听器光程差测试装置还包括时序模块，所述时序模块位于所述待测水听器与所述解波模块之间，用于将所述干涉光信号进行时序调整。

在其中一个实施例中，所述水听器光程差测试装置还包括时序模块，所述时序模块位于所述待测水听器与所述转换模块之间，用于将所述干涉光信号进行时序调整。

在其中一个实施例中，所述时序模块包括迈克尔逊干涉光路结构。

在其中一个实施例中，所述光纤水听器光程差测试装置还包括光纤隔离模块，所述光纤隔离模块位于所述激光源模块与所述待测水听器之间，用于将所述激光源模块与后续光路隔开。

在其中一个实施例中，所述光纤水听器光程差测试装置还包括强度调制模块，所述强度调制模块位于所述光纤隔离模块与所述待测水听器之间，用于对所述载波调制激光进行强度调制。

一种光纤水听器光程差测试方法，包括：

获取调制信号；

获取待测水听器的干涉信号；

根据三倍频相位生成载波解调算法处理所述调制信号以及所述干涉信号，实时解调相位调制深度；

根据所述相位调制深度获取所述待测水听器的光程差。

在其中一个实施例中，所述获取待测水听器的干涉信号包括：

获取所述待测水听器射出的多个波段的干涉信号。

在其中一个实施例中，所述获取待测水听器的干涉信号包括：

获取所述待测水听器射出的多个时段的干涉信号。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述光纤水听器光程差测试装置、方法、计算机设备和存储介质，通过三倍频相位生成载波解调模块连接信号发生模块以及转换模块，根据三倍频相位生成载波解调算法处理调制信号以及干涉信号，实时解调相位调制深度，并根据相位调制深度有效获取待测水听器的光程差。因此，本申请实现了光纤水听器光程差高精度在线监测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1、图3、图4、图5分别为不同实施例中的光纤水听器光程差测试装置的结构示意图；

图2为一个实施例中三倍频相位生成载波解调原理图；

图6为一个实施例中光纤水听器光程差测试方法的流程示意图。

附图标记说明：100-信号发生模块，200-激光源模块，210-激光器，300-转换模块，310-光电转换单元，311-光电探测器，320-模数转换单元，400-三倍频相位生成载波解调模块，500-波分模块，600-解波模块，700-时序模块，710光纤耦合器，720-第一法拉第旋光反射镜，730-第二法拉第旋光反射镜，800-光纤隔离模块，900-强度调制模块，910-强度调制单元，920-信号发生单元

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

在一个实施例中，参考图1，提供了一种光纤水听器光程差测试装置，包括信号发生模块100、激光源模块200、转换模块300以及三倍频相位生成载波解调模块400。

信号发生模块100可以为信号发生器或者信号发生电路等，其向激光源模块200提供调制信号。激光源模块200可以根据调制信号生成载波调制激光，并且将载波调制激光向待测水听器发射。

入射光束进入待测水听器后，经过待测水听器而涉出干涉光信号。转换模块300接收待测水听器射出的干涉光信号，且将干涉光信号转换为干涉信号。

具体地，干涉信号为电学信号，其可以包干涉模拟信号与干涉数字信号。转换模块300可以包括光电转换单元310以及模数转换单元320。光电转换单元310接收待测水听器射出的干涉光信号而将其转换为干涉模拟信号。模数转换单元320连接在光电转换单元310与三倍频相位生成载波解调模块400之间，用于将干涉模拟信号转换为干涉数字信号而传输至三倍频相位生成载波解调模块400。

干涉信号具体可以包括光强信号，光强信号可表示为：

三倍频相位生成载波解调模块400连接转换模块300，进而将干涉信号中的光强信号随时间变化的函数转化为贝塞尔(Bessel)函数。同时，三倍频相位生成载波解调模块400连接信号发生模块100，进而以信号发生模块100发出的调制信号为基础信号cosω₀t。并且，三倍频相位生成载波解调模块400将基础信号cosω₀t进行倍频作用形成二倍频信号cos2ω₀t以及三倍频信号cos3ω₀t。

然后，参考图2，三倍频相位生成载波解调模块400根据三倍频相位生成载波解调算法：

将贝塞尔(Bessel)函数与cosω₀t、cos2ω₀t以及cos3ω₀t相乘，低通滤波后可表示为

式中，J_k(C)代表k阶Bessel函数。将式(4)与式(2)相减，即可得到：

根据Bessel函数性质

将上式带入式(5)中，则式(5)可化为：

将式(3)与式(7)分别微分后得

式(8)与(9)分别除以式(7)和(3)后，得到

上述两式相除，开平方后，即可得到相位调制深度C的值，如下式所示。

此时，三倍频相位生成载波解调模块400可以通过实时解调来获取相位调制深度C的值。

同时，相位调制深度C可表示为：

式中，c为真空中光速，n为光纤介质折射率，Δv为直接调制激光源模块200产生的频移，上述参数为定值。l为干涉仪臂长差。

由此可以直接得出待测光程差OPD，其可表示为：

本申请对激光源模块200的类型并不做限制，例如其可以为半导体激光源或光纤激光源，不同类型的激光源频移产生方式不同。当激光源模块200采用半导体激光源时，Δv＝ηβV，η为电流调制系数，β为电压电流调制率，V为调制电压。当激光源模块200采用光纤激光源时，Δv＝εV，ε为电压调制率，V为调制电压。

本实施例光纤水听器光程差测试装置，通过三倍频相位生成载波解调模块连接信号发生模块以及转换模块，根据三倍频相位生成载波解调算法处理调制信号以及干涉信号，实时解调相位调制深度，并根据相位调制深度有效获取待测水听器的光程差。因此，本实施例实现了光纤水听器光程差高精度在线监测。

本申请实施例中，待测水听器可以为单个光纤水听器，也可以为光纤水听器阵列。光纤水听器阵列是由若干只阵元和阵元间通过时分、波分等一种或多种复用光路组成的集合体。阵列中的各阵元称为阵列阵元。

在一个实施例中，参考图3，待测水听器为波分复用光纤水听器阵列。波分复用是指阵元或子阵列共用阵列总线，阵元间或子阵列按不同的激光工作波长并行工作的方式。

在本实施例中，激光源模块200包括多个激光器210，多个激光器210用于根据信号发生模块100发出的调制信号发射多路载波调制激光。即每个激光器210都会根据信号发生模块100发出的调制信号发射一路载波调制激光。各路载波调制激光分别用于入射至待测水听器的相应阵元。激光器210可以为半导体激光器。当然，本申请也并不以此为限制，其也可以为其他类型的激光器，如光纤激光器。

转换模块300包括多个光电探测器311。光电探测器311的数量与激光器210数量相同，其均与待测水听器的阵元数量相同。具体地，转换模块300可以包括光电转换单元310以及模数转换单元320。

光电转换单元310可以包括多个光电探测器311。每个光电探测器311用于将待测水听器的相应阵元射出的干涉光信号转换为干涉信号。

模数转换单元320可以包括数据采集器等。各光电探测器311均连接模数转换单元320。然后，模数转换单元320连接三倍频相位生成载波解调模块400。

在本实施例中，水听器光程差测试装置还包括波分模块500以及解波模块600。波分模块500可以为波分复用器，其位于激光源模块200与待测水听器之间，用于将激光源模块200发射的多路载波调制激光合成一路而发射至待测水听器。

解波模块600可以为解波分复用器，其位于待测水听器与转换模块300之间，用于将待测水听器射出的干涉光信号分解而发射至多个光电探测器311。

在测试工作中，激光源模块200发射的多路载波调制激光进入待测水听器，依次遍历问询每一阵元。然后，待测水听器射出的干涉光信号经过解波模块600分解而还原成多个波段的干涉光信号。每个波段的干涉光信号发射至相应的光电探测器311。解波模块600将待测水听器的各个阵元射出的光信号一一分解，进而可以有效获取每个阵元的光程差。

本实施例可以对波分复用光纤水听器阵列进行有效的光程差测试。并且，波分模块500以及解波模块600的使用，也有效减少了光纤的使用量，进而可以有效降低测试成本。

在一个实施例中，参考图4，待测水听器为时分波分混合复用光纤水听器阵列，其同时采用时分复用和波分复用的工作方式。时分复用是指阵元或子阵列共用阵列总线，阵元间或子阵列间按不同时刻逐一循环工作的方式。波分复用是指阵元或子阵列共用阵列总线，阵元间或子阵列按不同的激光工作波长并行工作的方式。

本实施例在上述实施例的基础上，水听器光程差测试装置还包括时序模块700。时序模块700用于将干涉光信号进行时序调整。此时，待测水听器射出的干涉光信号经过时序模块700分解而成多个时段的干涉光信号。时序模块700与解波模块600共同作用可以将待测水听器的各个阵元射出的光信号一一分解，进而可以有效获取每个阵元的光程差。

同时，本实施例将时序模块700设置于待测水听器与解波模块600之间，可以对干涉光信号先进行时段分解再进行波段分解，从而可以减少时序模块700的用量，进而降低测试成本。当然，本申请并不以此为限制，例如，在其他实施例中，也可以设置多个时序模块700，然后将解波模块600设置与各时序模块700与待测水听器之间。

进一步，时序模块700可以包括迈克尔逊干涉光路结构。具体地，其可以包括光纤耦合器710、第一法拉第旋光反射镜720以及第二法拉第旋光反射镜730。

待测水听器射出的干涉光信号经过传导光纤后到达光纤耦合器，且经过光纤耦合器后被分为两束光信号。两束光信号分别经第一法拉第旋光反射镜720以及第二法拉第旋光反射镜730作用后再次回到光纤耦合器710，且经过纤耦合器710作用后合为一束光信号而发射至解波模块600。

在一个实施例中，参考图5，待测水听器为时分复用光纤水听器阵列。时分复用是指阵元或子阵列共用阵列总线，阵元间或子阵列间按不同时刻逐一循环工作的方式。

在本实施例中，水听器光程差测试装置包括信号发生模块100、激光源模块200、转换模块300、三倍频相位生成载波解调模块400以及时序模块700。时序模块700位于待测水听器与转换模块300之间，用于将干涉光信号进行时序调整。此时，待测水听器射出的干涉光信号经过时序模块700分解而成多个时段的干涉光信号。时序模块700将待测水听器的各个阵元射出的光信号一一分解，进而可以有效获取每个阵元的光程差。

同样，本实施例的时序模块700也可以包括迈克尔逊干涉光路结构。具体地，其可以包括光纤耦合器710、第一法拉第旋光反射镜720以及第二法拉第旋光反射镜730。

待测水听器射出的干涉光信号经过传导光纤后到达光纤耦合器，且经过光纤耦合器后被分为两束光信号。两束光信号分别经第一法拉第旋光反射镜720以及第二法拉第旋光反射镜730作用后再次回到光纤耦合器710，且经过纤耦合器710作用后合为一束光信号而发射至转换模块300。

此外，在本申请实施例中，光纤水听器光程差测试装置还可以包括光纤隔离模块800。光纤隔离模块800具体可以为光纤隔离器，其位于激光源模块200与待测水听器之间，用于将激光源模块200与后续光路隔开，进而防止后续光路对激光源模块200产生影响。

进一步地，光纤水听器光程差测试装置还可以包括强度调制模块900。强度调制模块900位于光纤隔离模块800与待测水听器之间，用于对激光源模块200发出载波调制激光进行强度调制。具体地，强度调制模块900可以包括强度调制单元910与信号发生单元920。强度调制单元910可以为强度调制器。信号发生单元920可以为信号发生器或者信号发生电路等，其连接强度调制单元910，进而为其提供强度调制信号。强度调制单元910接收强度调制信号后对载波调制激光进行强度调制(强度调制周期可以取决于待测水听器的时分延时)。

上述光纤水听器光程差测试装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在一个实施例中，参考图6，提供一种光纤水听器光程差测试方法，包括：

步骤S1，获取调制信号。

调制信号为可以调制生成载波调制激光的信号。

步骤S2，获取待测水听器的干涉信号。

干涉信号具体可以包括光强信号，其可以干涉数字信号，即为数字形式的干涉信号。待测水听器射出的干涉光信号可以首先进行光电转换成为干涉模拟信号。干涉模拟信号可以进一步进行模数转换成为干涉数字信号。

步骤S3，根据三倍频相位生成载波解调算法处理调制信号以及干涉信号，实时解调相位调制深度。

步骤S1获取的调制信号可以作为三倍频相位生成载波解调算法的基础信号cosω₀t。并且，将基础信号cosω₀t进行倍频作用可以形成二倍频信号cos2ω₀t以及三倍频信号cos3ω₀t。

步骤S2获取的干涉信号具体可以包括光强信号，光强信号可表示为：

三倍频相位生成载波解调模块400连接转换模块300，进而将干涉信号中的光强信号随时间变化的函数转化为贝塞尔(Bessel)函数。同时，三倍频相位生成载波解调模块400连接信号发生模块100，进而以信号发生模块100发出的调制信号为基础信号cosω₀t。并且，三倍频相位生成载波解调模块400将基础信号cosω₀t进行倍频作用形成二倍频信号cos2ω₀t以及三倍频信号cos3ω₀t。

然后，参考图，三倍频相位生成载波解调模块400根据三倍频相位生成载波解调算法：

将贝塞尔(Bessel)函数与cosω₀t、cos2ω₀t以及cos3ω₀t相乘，低通滤波后可表示为

式中，J_k(C)代表k阶Bessel函数。将式(4)与式(2)相减，即可得到：

根据Bessel函数性质

将上式带入式(5)中，则式(5)可化为：

将式(3)与式(7)分别微分后得

式(8)与(9)分别除以式(7)和(3)后，得到

上述两式相除，开平方后，即可得到相位调制深度C的值，如下式所示。

此时，三倍频相位生成载波解调模块400可以通过实时解调来获取相位调制深度C的值。

步骤S4，根据相位调制深度获取待测水听器的光程差。

相位调制深度C可表示为：

式中，c为真空中光速，n为光纤介质折射率，Δv为直接调制激光源模块200产生的频移，上述参数为定值。l为干涉仪臂长差。

由此可以直接得出待测光程差OPD，其可表示为：

本申请对激光源模块200的类型并不做限制，例如其可以为半导体激光源或光纤激光源，不同类型的激光源频移产生方式不同。当激光源模块200采用半导体激光源时，Δv＝ηβV，η为电流调制系数，β为电压电流调制率，V为调制电压。当激光源模块200采用光纤激光源时，Δv＝εV，ε为电压调制率，V为调制电压。

在一个实施例中，步骤S2(获取待测水听器的干涉信号)包括：获取待测水听器射出的多个波段的干涉信号。

此时，应用本实施例光纤水听器光程差测试方法测试的待测水听器可以为波分复用光纤水听器阵列，其同时采用时分复用的工作方式。波分复用是指阵元或子阵列共用阵列总线，阵元间或子阵列按不同的激光工作波长并行工作的方式。

获取待测水听器射出的多个波段的干涉信号即获取待测水听器的各个阵元射出的干涉信号，进而可以有效获取每个阵元的光程差。

在一个实施例中，步骤S2(获取待测水听器的干涉信号)包括：获取待测水听器射出的多个波段的干涉信号，同时获取待测水听器射出的多个时段的干涉信号。

此时，应用本实施例光纤水听器光程差测试方法测试的待测水听器可以为时分波分混合复用光纤水听器阵列，其同时采用时分复用和波分复用的工作方式。时分复用是指阵元或子阵列共用阵列总线，阵元间或子阵列间按不同时刻逐一循环工作的方式。波分复用是指阵元或子阵列共用阵列总线，阵元间或子阵列按不同的激光工作波长并行工作的方式。

获取待测水听器射出的多个波段的干涉信号，同时获取待测水听器射出的多个时段的干涉信号，即获取待测水听器的各个阵元射出的干涉信号，进而可以有效获取每个阵元的光程差。

在一个实施例中，步骤S2(获取待测水听器的干涉信号)包括：获取待测水听器射出的多个时段的干涉信号。

此时，应用本实施例光纤水听器光程差测试方法测试的待测水听器可以为时分复用光纤水听器阵列，其同时采用时分复用的工作方式。时分复用是指阵元或子阵列共用阵列总线，阵元间或子阵列间按不同时刻逐一循环工作的方式。

获取待测水听器射出的多个时段的干涉信号，即获取待测水听器的各个阵元射出的干涉信号，进而可以有效获取每个阵元的光程差。

应该理解的是，虽然图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图6中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

步骤S1，获取调制信号。

步骤S2，获取待测水听器的干涉信号。

步骤S3，根据三倍频相位生成载波解调算法处理调制信号以及干涉信号，实时解调相位调制深度。

步骤S4，根据相位调制深度获取待测水听器的光程差。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

步骤S1，获取调制信号。

步骤S2，获取待测水听器的干涉信号。

步骤S3，根据三倍频相位生成载波解调算法处理调制信号以及干涉信号，实时解调相位调制深度。

步骤S4，根据相位调制深度获取待测水听器的光程差。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种光纤水听器光程差测试装置，其特征在于，包括：

信号发生模块，用于提供调制信号；

激光源模块，连接所述信号发生模块，用于根据所述调制信号生成向待测水听器发射的载波调制激光；

转换模块，用于接收所述待测水听器射出的干涉光信号，且将所述干涉光信号转换为干涉信号；

三倍频相位生成载波解调模块，连接所述信号发生模块以及转换模块，用于根据三倍频相位生成载波解调算法处理所述调制信号以及所述干涉信号，实时解调相位调制深度，并根据所述相位调制深度获取所述待测水听器的光程差。

2.根据权利要求1所述的光纤水听器光程差测试装置，其特征在于，

所述激光源模块包括多个激光器，所述多个激光器用于根据所述调制信号发射多路载波调制激光；

所述转换模块包括多个光电探测器，所述光电探测器的数量与所述激光器数量相同；

所述水听器光程差测试装置还包括波分模块以及解波模块，所述波分模块位于所述激光源模块与所述待测水听器之间，用于将所述多路载波调制激光合成一路而发射至所述待测水听器，所述解波模块位于所述待测水听器与所述转换模块之间，用于将所述待测水听器射出的干涉光信号分解而发射至所述多个光电探测器。

3.根据权利要求2所述的光纤水听器光程差测试装置，其特征在于，所述水听器光程差测试装置还包括时序模块，所述时序模块位于所述待测水听器与所述解波模块之间，用于将所述干涉光信号进行时序调整。

4.根据权利要求1所述的光纤水听器光程差测试装置，其特征在于，所述水听器光程差测试装置还包括时序模块，所述时序模块位于所述待测水听器与所述转换模块之间，用于将所述干涉光信号进行时序调整。

5.根据权利要求3或4所述的光纤水听器光程差测试装置，其特征在于，所述时序模块包括迈克尔逊干涉光路结构。

6.根据权利要求1所述的光纤水听器光程差测试装置，其特征在于，所述光纤水听器光程差测试装置还包括光纤隔离模块，所述光纤隔离模块位于所述激光源模块与所述待测水听器之间，用于将所述激光源模块与后续光路隔开。

7.根据权利要求6所述的光纤水听器光程差测试装置，其特征在于，所述光纤水听器光程差测试装置还包括强度调制模块，所述强度调制模块位于所述光纤隔离模块与所述待测水听器之间，用于对所述载波调制激光进行强度调制。

8.一种光纤水听器光程差测试方法，其特征在于，包括：

获取调制信号；

获取待测水听器的干涉信号；

根据三倍频相位生成载波解调算法处理所述调制信号以及所述干涉信号，实时解调相位调制深度；

根据所述相位调制深度获取所述待测水听器的光程差。

9.根据权利要求8所述的光纤水听器光程差测试方法，其特征在于，所述获取待测水听器的干涉信号包括：

获取所述待测水听器射出的多个波段的干涉信号。

10.根据权利要求8或9所述的光纤水听器光程差测试方法，其特征在于，所述获取待测水听器的干涉信号包括：

获取所述待测水听器射出的多个时段的干涉信号。

11.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8至10中任一项所述的方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求8至10中任一项所述的方法的步骤。

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