JP5717728B2 - 膜増幅器を有するファイバブラッググレーティングハイドロホン - Google Patents
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Description
−前記流体キャビティは圧縮性流体で満たされ、光ファイバと一体の二つの端面を備える剛性ケーシングにより区切られ、
−前記剛性ケーシングの二つの端面の少なくとも一方は前記光ファイバと一体の変形可能な膜により閉じられる開口を備え、前記変形可能な膜はその両面に加えられた圧力差により変形可能であり、光ファイバから抽出された光束の波長の変化により測定される光ファイバの長さ変化を生じる。
−剛性ケーシングの二つの端面はそれぞれ前記光ファイバと一体の変形可能な膜により閉じられる開口を備え、
−前記光ファイバはプレストレスト光ファイバであり、前記光ファイバの張力は保持手段により保持され、前記保持手段はそれぞれ、剛性ケーシングの端面のそれぞれに支持され、
−保持手段は流体キャビティの外側に配置され、各保持手段は剛性ケーシングと一体の第1の端部と、光ファイバが通過して後者と一体の第2の端部とを有し、
−ファイバブラッググレーティングハイドロホンは流体キャビティと協働する少なくとも一つの静圧フィルタを備え、各静圧フィルタには流体キャビティの内部と外部間の流体連通をもたらすことができるオリフィスが設けられ、
−各静圧フィルタは変形可能な膜の一つと関連し、各静圧フィルタは変形可能な外側ケーシングと剛性ケーシングの端面の一方により区切られたタンクを含み、前記タンクは、変形可能な膜を通って延びる前記オリフィスを介して流体キャビティと流体連通し、前記変形可能な外側ケーシングは剛性ケーシングに密封固定される。
−前記ハイドロホンを形成する要素は0.4Hzないし10kHzの周波数範囲外の共振周波数を有し、
−ファイバブラッググレーティングハイドロホンは、剛性ケーシングと静圧フィルタにより形成されたユニットを囲む柔軟性かつ密封性外側ケーシングを備え、前記外側ケーシングは流体で満たされて前記流体キャビティ外部の圧力変化を伝達し、
−流体キャビティの圧縮性流体は1.5GPa未満、好ましくは0.5GPA未満の圧縮弾性率を有する。
ファイバブラッググレーティングハイドロホンは光ファイバ2と、圧縮性流体で満たされた流体キャビティ1とを備える。流体キャビティ1は、光ファイバ2と一体で互いに向かい合う二つの端面28a、28bを備える剛性ケーシング4により区切られる。
Δλ=SoptGmecaΔP
ただし、ΔPは構造に加えられる圧力であり、Soptは「剥き出しの」ブラッググレーティングの感度であり、Gmecaは所望の機械的利得である。
ただし、χsは流体の断熱圧縮率、Vは流体キャビティ1の容積、dVはキャビティの容積変化である。
2 光ファイバ
3 ブラッググレーティング
4 剛性ケーシング
5 開口
6 変形可能な膜
7 保持手段
8 第1の端部
9 第2の端部
10 静圧フィルタ
11 タンク
12 変形可能な外側ケーシング
13 オリフィス
15 オリフィス
16 ロックナット
17 Oリング
18 脚
19 三脚支持体
20 オリフィス
21 環状部
28 剛性ケーシングの端面
29 変形可能な膜の外面
Claims (8)
- 0.4Hzないし10kHzの広域音響周波数範囲内で使用可能であり、流体キャビティ(1)と、ブラッググレーティング(3)が組み込まれた光ファイバ(2)とを備え、前記ブラッググレーティング(3)が前記流体キャビティ(1)内部に位置するように前記光ファイバ(2)が前記流体キャビティ(1)を通って伸びているファイバブラッググレーティングハイドロホンであって、
−前記流体キャビティ(1)は圧縮性流体で満たされ、縦軸(X)に沿って延び、前記光ファイバ(2)に固定された変形可能な膜(6a,6b)により閉じられた開口(5a,5b)をそれぞれ備える二つの端面(28a、28b)を備える剛性ケーシング(4)により区切られ、
−前記剛性ケーシング(4)は、ハイドロホンの長さが測定される音響波長より短くなるような長さを有しており、
−前記光ファイバ(2)は、前記剛性ケーシング(4)の縦軸(X)に沿って液体キャビティ(1)を通って延びており、長手方向にプレストレスが加えられた光ファイバであり、前記光ファイバ(2)の張力は、保持手段(7a,7b)により保持され、該保持手段はそれぞれ、前記剛性ケーシング(4)の端面(28a、28b)のそれぞれにより支持されており、
−前記変形可能な膜(6a、6b)はその両面に加えられた圧力差により変形可能であり、前記光ファイバ(2)から抽出された光束の波長の変化により測定された前記光ファイバ(2)の長さ変化を生じる
ことを特徴とするファイバブラッググレーティングハイドロホン。 - 前記保持手段(7a、7b)は前記流体キャビティ(1)の外側に配置され、各保持手段(7a、7b)は剛性ケーシング(4)と一体の第1の端部(8)と、光ファイバ(2)が通過して前記光ファイバ(2)と一体の第2の端部(9)とを有することを特徴とする請求項1に記載のファイバブラッググレーティングハイドロホン。
- 前記流体キャビティ(1)と協働する少なくとも一つの静圧フィルタ(10a、10b)を備え、各静圧フィルタ(10a、10b)には前記流体キャビティ(1)の内部と外部間の流体連通をもたらすことができるオリフィス(13a、13b)が設けられることを特徴とする請求項1または2に記載のファイバブラッググレーティングハイドロホン。
- 各静圧フィルタ(10a、10b)は前記変形可能な膜(6a、6b)の一つと関連し、各静圧フィルタ(10a、10b)は変形可能な外側ケーシング(12a、12b)と前記剛性ケーシング(4)の前記端面(28a、28b)の一方により区切られたタンク(11a、11b)を含み、前記タンク(11a、11b)は前記変形可能な膜(6a、6b)を通って延びる前記オリフィス(13a、13b)を介して前記流体キャビティ(1)と流体連通し、前記変形可能な外側ケーシング(12a、12b)は前記剛性ケーシング(4)に密封固定されることを特徴とする請求項3に記載のファイバブラッググレーティングハイドロホン。
- 前記変形可能な膜(6a、6b)の横断面は前記静圧フィルタ(10a、10b)の前記変形可能な外側ケーシング(12a、12b)のものより小さいことを特徴とする請求項4に記載のファイバブラッググレーティングハイドロホン。
- 前記ハイドロホンを形成する前記要素は0.4Hzないし10kHzの周波数範囲外の共振周波数を有することを特徴とする請求項1ないし5の何れか一つに記載のファイバブラッググレーティングハイドロホン。
- 前記剛性ケーシング(4)と前記少なくとも一つの静圧フィルタ(10a、10b)により形成されたユニットを囲む柔軟性かつ密封性外側ケーシングを備え、前記外側ケーシングは流体で満たされて前記流体キャビティ(1)外部の圧力変化を伝達することを特徴とする請求項3ないし5の何れか一つに記載のファイバブラッググレーティングハイドロホン。
- 前記流体キャビティ(1)の圧縮性流体は1.5GPa未満の圧縮弾性率を有することを特徴とする請求項1ないし7の何れか一つに記載のファイバブラッググレーティングハイドロホン。
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