CN220063169U - 一种低成本的光纤水听器哑元探头 - Google Patents
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Abstract
一种低成本的光纤水听器哑元探头，包括：金属外壳，所述金属外壳上开设有抽真空接口，所述抽真空接口处设置有抽真空阀门，所述抽真空阀门与抽真空装置连接；隔音隔振层，所述金属外壳内壁设置有隔音隔振层；光纤干涉仪，所述光纤干涉仪设置在金属外壳内，所述光纤干涉仪的光纤接口设置在金属外壳上；调制解调系统，所述光纤干涉仪的光纤接口与调制解调系统连接。本实用新型所述的低成本的光纤水听器哑元探头，结构设计合理，应用于模拟光纤水听器系统中，可以降低模拟光纤水听器系统中光纤水听器哑元探头的制造成本、制造时间，减少光纤水听器的设计、验证的成本及周期。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤水听器探头技术领域，具体涉及一种低成本的光纤水听器哑元探头。
背景技术
光纤水听器是现代光纤传感技术和水声传感技术的重要发展方向。光纤水听探头是光纤水听器中的重要组成部件，用于检测水中的声音信号。它的作用是将水中的声音信号转化为光信号，通过光纤传输到接收端进行处理和分析。在光纤水听器的阵列，探头分为光纤水听器敏感探头和光纤水听器哑元探头。光纤哑元探头最重要的指标是灵敏度低，对外界声音信号不敏感。
光纤水听器的设计制造的成本很高，因此，模拟光纤水听器的系统设计应运诞生。模拟光纤水听器的系统，即不考虑使用寿命及在海洋环境下的应用保护措施，为验证设计，为加速迭代而设计生产的光路系统。标准系统中的光纤哑元探头，因体积及灵敏度的设计，加工的成本高，加工周期长。
因此，有必要针对模拟光纤水听器的系统，设计出一种成本低、加工周期短的光纤水听器哑元探头，在模拟光纤水听器的系统中，它可以替代现有技术中的光纤水听器哑元探头，加速光纤水听器的设计参数验证。
实用新型内容
实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种低成本的光纤水听器哑元探头，结构设计合理，应用于模拟光纤水听器系统中，可以降低模拟光纤水听器系统中光纤水听器哑元探头的制造成本、制造时间，减少光纤水听器的设计、验证的成本及周期，应用前景广泛。
技术方案：一种低成本的光纤水听器哑元探头，包括：
金属外壳，所述金属外壳上开设有抽真空接口，所述抽真空接口处设置有抽真空阀门，所述抽真空阀门与抽真空装置连接；
隔音隔振层，所述金属外壳内壁设置有隔音隔振层；
光光纤干涉仪，所述光纤干涉仪设置在金属外壳内，所述光纤干涉仪的光纤接口设置在金属外壳上；
调制解调系统，所述光纤干涉仪的光纤接口与调制解调系统连接。
本实用新型所述的低成本的光纤水听器哑元探头，应用于模拟光纤水听器系统中加速光纤水听器的设计参数验证。
所述光纤水听器哑元探头，结构简单，采用非一体化的光纤干涉仪，光纤干涉仪设置在金属外壳内，通过抽真空装置对金属外壳内部进行抽真空、隔音隔振层阻隔外部的声音振动信号、减少光纤干涉仪接受到的信号干扰以来达到低灵敏度的指标，制作成本相对较低，制造周期只有现有技术中的光纤水听器哑元探头的一半，虽然其体积和重量较大，但其应用在模拟光纤水听器系统中，对光纤水听器的设计参数验证没有影响。
其中，金属外壳采用常规尺寸精度即可，材料选择高强度、可以承受真空压力的，例如不锈钢。
进一步的，上述的低成本的光纤水听器哑元探头，所述调制解调系统包括：
光源，所述光源与光纤接口连接；
探测器，所述光纤接口与探测器连接。
所述光纤接口为光纤干涉仪的输入输出光信号接口，光纤水听器哑元探头的工作过程如下：光纤干涉仪的光纤接口与光源连接，光源提供光信号的源头，光纤干涉仪接收来自光源的光信号，光纤干涉仪的光纤接口与探测器连接，将光纤干涉仪接收到的光信号传输到水中。当水中的声波引起光纤长度的微小变化时，会导致光程差发生变化，从而导致光强的变化，并且将光强的变化转换为电信号，探测器转换的电信号经过放大和处理后，可以得到水中的声音信号。
进一步的，上述的低成本的光纤水听器哑元探头，所述金属外壳内部形成真空空间。
真空空间的环境，进一步隔断外部声音振动信号，减少光纤干涉仪接受到的信号干扰。
进一步的，上述的低成本的光纤水听器哑元探头，所述隔音隔振层的材料选自软木、硅胶、橡胶、海绵乳胶、毛毡板、海绵、泡沫板中的一种或多种的组合。
优选的，所述隔音隔振层为单层或者多层结构。其中，多层结构的隔音隔振层每层之间通过隔离材料隔开，例如橡胶垫、空气层等，这样可以通过不同层次的阻隔和隔离，进一步减少外部声音对光纤干涉仪的影响。
进一步的，上述的低成本的光纤水听器哑元探头，所述光纤干涉仪为迈克尔逊干涉仪。
进一步的，上述的低成本的光纤水听器哑元探头，所述光源为发光二极管或者激光器。
本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的低成本的光纤水听器哑元探头，结构设计合理，应用于模拟光纤水听器系统中加速光纤水听器的设计参数验证，采用非一体化的光纤干涉仪，光纤干涉仪设置在金属外壳内，通过抽真空装置对金属外壳内部进行抽真空、隔音隔振层阻隔外部的声音振动信号、减少光纤干涉仪接受到的信号干扰以来达到低灵敏度的指标，制作成本更低、制作时间更短，虽然其体积和重量较大，但其应用在模拟光纤水听器系统中，对光纤水听器的设计参数验证没有影响，应用前景广泛。
附图说明
图1为本实用新型所述低成本的光纤水听器哑元探头的结构示意图；
图2为本实用新型所述低成本的光纤水听器哑元探头的连接示意简图；
图中：金属外壳1、抽真空接口11、抽真空阀门111、真空空间12、隔音隔振层2、光纤干涉仪3、光纤接口31、调制解调系统4、光源41、探测器42。
具体实施方式
下面结合附图1、2和实施例1、2，进一步阐明本实用新型。
实施例1
如图1所示，本实用新型所述的低成本的光纤水听器哑元探头，光纤干涉仪3设置在金属外壳1内，金属外壳1上开设有抽真空接口11，所述抽真空接口11处设置有抽真空阀门111，所述抽真空阀门111与抽真空装置连接，通过抽真空装置对金属外壳内部进行抽真空形成真空空间12，阻隔外部的声音振动信号。并且金属外壳1内壁设置有隔音隔振层2，隔音隔振层2进一步阻隔外部的声音振动信号，减少光纤干涉仪接受到的信号干扰，可以满足光纤水听器哑元探头低灵敏度的指标，其制作成本低，制造周期只有现有技术中的光纤水听器哑元探头的一半，虽然其体积和重量较大，但其应用在模拟光纤水听器系统中，对光纤水听器的设计参数验证没有影响。
进一步的，所述光纤干涉仪3为迈克尔逊干涉仪。
如图2所示，所述光纤水听器哑元探头的工作过程如下：迈克尔逊干涉仪的光纤接口31与光源41连接，光源41提供光信号的源头，迈克尔逊干涉仪接收来自光源41的光信号，迈克尔逊干涉仪的光纤接口31与探测器42连接，将迈克尔逊干涉仪接收到的光信号传输到水中。当水中的声波引起光纤长度的微小变化时，会导致光程差发生变化，从而导致光强的变化，并且将光强的变化转换为电信号，探测器42转换的电信号经过放大和处理后，可以得到水中的声音信号。
实施例2
基于实施例1以上的结构基础，如图1所示。
本实用新型所述的低成本的光纤水听器哑元探头，不需要考虑使用寿命及在海洋环境下的应用保护措施，金属外壳1采用常规尺寸精度即可，材料选择高强度、可以承受真空压力的材料即可。
进一步的，所述隔音隔振层2为多层结构，隔音隔振层2的材料选自软木、硅胶、橡胶、海绵乳胶、毛毡板、海绵、泡沫板中的一种或多种的组合，多层结构的隔音隔振层2每层之间通过隔离材料隔开，例如橡胶垫、空气层等，这样可以通过不同层次的阻隔和隔离，进一步隔断外部声音振动信号，减少光纤干涉仪3接受到的信号干扰。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种低成本的光纤水听器哑元探头，其特征在于，包括：
金属外壳（1），所述金属外壳（1）上开设有抽真空接口（11），所述抽真空接口（11）处设置有抽真空阀门（111），所述抽真空阀门（111）与抽真空装置连接；
隔音隔振层（2），所述金属外壳（1）内壁设置有隔音隔振层（2）；
光纤干涉仪（3），所述光纤干涉仪（3）设置在金属外壳（1）内，所述光纤干涉仪（3）的光纤接口（31）设置在金属外壳（1）上；
调制解调系统（4），所述光纤干涉仪（3）的光纤接口（31）与调制解调系统（4）连接。
2.根据权利要求1所述的低成本的光纤水听器哑元探头，其特征在于，所述调制解调系统（4）包括：
光源（41），所述光源（41）与光纤接口（31）连接；
探测器（42），所述光纤接口（31）与探测器（42）连接。
3.根据权利要求1所述的低成本的光纤水听器哑元探头，其特征在于，所述金属外壳（1）内部形成真空空间（12）。
4.根据权利要求1所述的低成本的光纤水听器哑元探头，其特征在于，所述隔音隔振层（2）的材料选自软木、硅胶、橡胶、海绵乳胶、毛毡板、海绵、泡沫板中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的低成本的光纤水听器哑元探头，其特征在于，所述光纤干涉仪（3）为迈克尔逊干涉仪。
6.根据权利要求2所述的低成本的光纤水听器哑元探头，其特征在于，所述光源（41）为发光二极管或者激光器。
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