CN114623918A - 一种采用抗拉涂层增敏的低通滤波光纤光栅水听器 - Google Patents
一种采用抗拉涂层增敏的低通滤波光纤光栅水听器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114623918A CN114623918A CN202210196025.8A CN202210196025A CN114623918A CN 114623918 A CN114623918 A CN 114623918A CN 202210196025 A CN202210196025 A CN 202210196025A CN 114623918 A CN114623918 A CN 114623918A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- low
- tensile coating
- fiber grating
- hydrophone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
- G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/0208—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response
- G02B6/021—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response characterised by the core or cladding or coating, e.g. materials, radial refractive index profiles, cladding shape
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/02114—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by enhanced photosensitivity characteristics of the fibre, e.g. hydrogen loading, heat treatment
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明涉及一种采用抗拉涂层增敏的低通滤波光纤光栅水听器,属于光纤水听器技术领域。外壳左侧固接低通滤波结构,外壳与低通滤波之间固接平面形膜片,膜片上安装有铜片用于固定光纤光栅,光纤上的栅区两侧分别涂有左抗拉涂层和右抗拉涂层,光纤光栅穿过水听器中轴线上的孔。优点是:膜片结构将声压转化为空气腔的体积变化,通过膜片将体积变化转化为光纤光栅的长度变化,结构简单,在此基础上,利用抗拉涂层,使光纤光栅上的变形集中在栅区,达到增敏的目的。
Description
技术领域
本发明属于光纤水听器技术领域,尤其涉及一种采用抗拉涂层增敏的低通滤波光纤光栅水听器。
背景技术
声波是当前人类已知的唯一能够在海水中进行远距离传输的能量形式。水听器是一类用来对水下声波进行探测以实现导航、测量和通信的传感器。传统的水听器根据探测水声信号原理的不同,可以分为电动式、电容式、压电式等。
近年来,随着光纤光源、光纤光谱仪和光纤光栅加工技术的迅猛发展,具有高性能、小型化、高稳定性的光纤光栅水听器逐渐称为新一代水声探测传感器。以光纤光栅作为传感源的光纤光栅水听器在国防、军事、探测等应用领域得到国内外科研机构、学者的广泛关注,相关技术得到了空前的发展。光纤光栅水听器相较于其他类型水听器,具有低噪声、高灵敏度、大动态范围、可靠性极佳等优势,以封装后的光纤作为连接件,十分适合组成大规模的水听器阵列,光纤水听器已经被许多国家作为重点研发投入的国防技术设备。
光纤光栅传感器是利用光纤的光波导特性和光栅反射特定波长且具有感知环境中特定参数的调制效应来实现传感功能的,光纤光栅水听器利用光纤光栅的传感器特性来获取水下的压力和声音信号。相较于传统的压电式水听器,光纤式水听器主要具有以下优势:宽频带、高灵敏度、无电磁干扰、小质量、小体积和结构简单,结合光纤光源和光纤光谱仪,可集成化和产品化,具有极大的应用前景。
目前,提升光纤光栅水听器压力灵敏度、采用滤波结构约束光纤光栅水听器工作频率范围、改善结构以适应特定的应用场合是现阶段光纤光栅水听器的发展方向。如何解决加速度响应大、低频段噪声高是目前光纤水听器存在的重要技术问题,还有待进一步摸索和提升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:通过引入抗拉涂层的结构增加光纤光栅水听器对声压的敏感程度,增加低通滤波结构,针对特殊目标和特定频率范围内的声波信号进行捕捉。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
外壳(3)左侧固接低通滤波(1)结构,外壳(3)与低通滤波(1)之间固接平面形膜片(201),膜片上安装有铜片(202)用于固定光纤光栅(5),光纤上的栅区两侧分别涂有左抗拉涂层(4)和右抗拉涂层(6),光纤光栅(5)穿过水听器中轴线上的孔;光纤光栅(5)与水听器外壳右侧接触位置的缝隙中填充密封材料;平面形膜片(201)与外壳(3)形成密闭空腔;光纤上的栅区在密闭空腔内。
本发明的优点是:膜片结构将声压转化为空气腔的体积变化,通过膜片将体积变化转化为光纤光栅的长度变化,结构简单,在此基础上,利用抗拉涂层,使光纤光栅上的变形集中在栅区,达到增敏的目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
参照图1具体说明本实施方式,本实施方式所述的一种采用抗拉涂层增敏的低通滤波光纤光栅水听器,外壳3左侧固接低通滤波1结构,外壳3与低通滤波1之间固接平面形膜片201,膜片上安装有铜片202用于固定光纤光栅5,光纤上的栅区两侧分别涂有左抗拉涂层4和右抗拉涂层6,光纤光栅5穿过水听器中轴线上的孔;光纤光栅5与水听器外壳右侧接触位置的缝隙中填充密封材料;平面形膜片201与外壳3形成密闭空腔;光纤上的栅区在密闭空腔内。
本发明中的光纤光栅水听器工作原理如下:当水听器在水下接受到水声声压,特定频率范围的声压能够透过低通滤波1作用于平面形膜片201上,平面形膜片201将挤压空腔内的空气并且将自身的轴向变形传递给固定在铜片202和外壳1之间的光纤光栅5上,当光纤光栅5产生轴向变形时,其反射光的波长会发生变化,通过测量光纤光栅5中反射的波长,即可获取相应的水声信息。
Claims (1)
1.一种采用抗拉涂层增敏的低通滤波光纤光栅水听器,其包括:低通滤波(1)、平面形膜片(201)、铜片(202)、外壳(3)、左抗拉涂层(4)、光纤光栅(5)、右抗拉涂层(6),其特征在于:外壳(3)左侧固接低通滤波(1)结构,外壳(3)与低通滤波(1)之间固接平面形膜片(201),膜片上安装有铜片(202)用于固定光纤光栅(5),光纤上的栅区两侧分别涂有左抗拉涂层(4)和右抗拉涂层(6),光纤光栅(5)穿过水听器中轴线上的孔;光纤光栅(5)与水听器外壳右侧接触位置的缝隙中填充密封材料;平面形膜片(201)与外壳(3)形成密闭空腔;光纤上的栅区在密闭空腔内。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210196025.8A CN114623918A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种采用抗拉涂层增敏的低通滤波光纤光栅水听器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210196025.8A CN114623918A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种采用抗拉涂层增敏的低通滤波光纤光栅水听器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114623918A true CN114623918A (zh) | 2022-06-14 |
Family
ID=81899775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210196025.8A Withdrawn CN114623918A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种采用抗拉涂层增敏的低通滤波光纤光栅水听器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114623918A (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0406396D0 (en) * | 2003-03-20 | 2004-04-21 | Weatherford Lamb | Pressure compensated hydrophone |
US20050018541A1 (en) * | 2001-11-13 | 2005-01-27 | Ib-Rune Johansen | Optical displacement sensor element |
US20150085618A1 (en) * | 2012-05-24 | 2015-03-26 | Optoplan As | Hydrophone housing |
CN204535846U (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-05 | 中国计量学院 | 测量高频换能器近场声压分布的光纤光栅水听器 |
CN105301695A (zh) * | 2015-12-12 | 2016-02-03 | 武汉理工大学 | 一种光纤光栅阵列传感光缆及其使用方法 |
CN107167226A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-09-15 | 山东省科学院激光研究所 | 光纤光栅水听器及声压传感系统 |
CN107300365A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-10-27 | 浙江智远光电科技有限公司 | 高精度高灵敏度光纤光栅应变传感器 |
CN207215314U (zh) * | 2017-08-15 | 2018-04-10 | 浙江智远光电科技有限公司 | 用于结构力学光纤光栅传感器封装结构 |
CN108254317A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-06 | 濮阳光电产业技术研究院 | 一种在非栅区涂覆聚酰亚胺的光纤光栅湿度传感器 |
-
2022
- 2022-02-28 CN CN202210196025.8A patent/CN114623918A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050018541A1 (en) * | 2001-11-13 | 2005-01-27 | Ib-Rune Johansen | Optical displacement sensor element |
GB0406396D0 (en) * | 2003-03-20 | 2004-04-21 | Weatherford Lamb | Pressure compensated hydrophone |
US20150085618A1 (en) * | 2012-05-24 | 2015-03-26 | Optoplan As | Hydrophone housing |
CN204535846U (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-05 | 中国计量学院 | 测量高频换能器近场声压分布的光纤光栅水听器 |
CN105301695A (zh) * | 2015-12-12 | 2016-02-03 | 武汉理工大学 | 一种光纤光栅阵列传感光缆及其使用方法 |
CN107167226A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-09-15 | 山东省科学院激光研究所 | 光纤光栅水听器及声压传感系统 |
CN107300365A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-10-27 | 浙江智远光电科技有限公司 | 高精度高灵敏度光纤光栅应变传感器 |
CN207215314U (zh) * | 2017-08-15 | 2018-04-10 | 浙江智远光电科技有限公司 | 用于结构力学光纤光栅传感器封装结构 |
CN108254317A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-06 | 濮阳光电产业技术研究院 | 一种在非栅区涂覆聚酰亚胺的光纤光栅湿度传感器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
张文涛: "光纤激光水听器研究进展", 《集成技术》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109060106B (zh) | 双腔组合光干涉声传感器探头及其传感系统 | |
CN101726354B (zh) | 光纤激光矢量水听器 | |
CN103528665A (zh) | 一种新型法布里-帕罗干涉型mems声波传感器 | |
CN109029688B (zh) | 增敏型光纤声传感器探头及其增敏结构 | |
CN203551100U (zh) | 一种新型法布里-帕罗干涉型mems声波传感器 | |
CN107911782B (zh) | 一种光纤传声器探头及光纤传声器系统 | |
CN103674219A (zh) | 一种基于光纤光栅的干涉型三维矢量水听器 | |
CN105021271B (zh) | 一种光纤efpi次声波传感器及次声信号探测系统 | |
CN110260968A (zh) | 基于声质点振动速度测量的空气超声声压复现系统 | |
CN109506764A (zh) | 一种光纤mems麦克风阵列声波探测板及系统 | |
WO2024113493A1 (zh) | 一种低噪声矢量水听器 | |
CN111256807B (zh) | 一种基于折叠空气腔的小尺寸干涉型高频光纤水听器 | |
CN114623918A (zh) | 一种采用抗拉涂层增敏的低通滤波光纤光栅水听器 | |
CN114593811A (zh) | 一种采用钹形膜片的低通滤波光纤光栅水听器 | |
CN114623917A (zh) | 一种采用锥台形膜片的低通滤波光纤光栅水听器 | |
CN110849464A (zh) | 一种基于轮毂形振膜的光纤法珀声音传感器 | |
CN114623914A (zh) | 一种采用锥台膜片和抗拉涂层的光纤光栅水听器 | |
US6618124B2 (en) | Optical microphone/sensor | |
CN114623913A (zh) | 一种采用钹形膜片和抗拉涂层的光纤光栅水听器 | |
CN114623915A (zh) | 一种采用抗拉涂层增敏的双膜片光纤光栅水听器 | |
CN112816057A (zh) | 一种efpi膜片方向性灵敏度提升装置及方法 | |
CN116359844A (zh) | 一种轮毂耦合型振膜的光纤法珀声定位传感器 | |
CN109060105A (zh) | 一种费马螺线光纤环结构新型水听器探头 | |
CN116086593A (zh) | 一种基于n个谐响应mems敏感单元集成的声压振速fft传感器及其工作方法 | |
CN114674411A (zh) | 一种采用双钹形膜片的光纤光栅水听器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220614 |
|
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |