壓差式光纖矢量水聽器頻響特性的研究.pdf

1、壓差式矢量水聽器的校準一直是一個較難解決的問題，針對此問題本文設(shè)計了一中基于光纖傳感的壓差式矢量水聽器對其傳感原理進行了理論分析，并為其設(shè)計了駐波場校準方案，對駐波場校準此類壓差式矢量水聽器進行了理論分析和計算機仿真并作比較。此類研究方法對壓差式矢量水聽器的應(yīng)用具有重要的作用和意義。世界各國對海洋資源開發(fā)和海洋探測的需要對光纖水聽器和水聲矢量探測器的研發(fā)和應(yīng)用提供了有力的推動作用。
　　在構(gòu)成原理上本文所設(shè)計的壓差式光纖矢量水聽器

2、是以Michelson光纖干涉儀為信號傳感基礎(chǔ)，以順變柱體和聲壓感應(yīng)膜片為矢量水聽器的載體，以電信號的分析來解調(diào)聲場中的聲壓差以及聲場的矢量信息。在傳感原理方面，壓差式光纖矢量水聽器通過順變柱體兩端的聲壓感應(yīng)膜片來接受聲場中的聲壓梯度信息或質(zhì)點振速信息，然后將聲場中的壓力信息通過順變柱體傳導(dǎo)到順變柱體并引起順變柱體的物理性變，進而由纏繞在順變柱體兩端Michelson光纖干涉儀的量光信號傳感臂探測到形變信息并將此形變信號轉(zhuǎn)化為光纖干涉儀

3、中的光干涉信號。
　　文章在對順變柱體在靜態(tài)條件下應(yīng)力應(yīng)變分析的基礎(chǔ)上分析了順變柱體在外界聲壓作用下的形變方程，并在此基礎(chǔ)上分析了壓差式光纖矢量水聽器順變柱體膜片復(fù)合結(jié)構(gòu)同纏繞光纖之間在外加聲壓作用下的耦合形變。同時在此基礎(chǔ)上推到了矢量水聽器的聲壓-相移靈敏度輸出原理，并得到了精確的相移輸出公式。
　　隨后分析了各設(shè)計參數(shù)對影響矢量水聽器聲壓-相移靈敏度的影響，并對其一一作了計算機仿真分析，又在此基礎(chǔ)上分析了矢量水聽器在動態(tài)