sagnac光纤水听器增敏技术研究

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1、ＴＮ２５３公开中图分类号；密级：ＵＤＣ：本校编号：讀Ｗ灸遠乂聲硕±学位论文Ｓａｇｎａｃ光纤水听器增敏技术研究论文题目；田罕政０２１２５１７研究生姓名：学号；学校指导教师姓名、伟教授：鲁怀职称：理学硕壬：专业：申请学位等级２０１５，（Ｈ论文答辩２０１５．０６论文提交日期：日斯：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰

2、写过的研究成果，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。１？签字日期：学位论文作者签名：＼＆知［年＾月／？Ｃ日＾重（胃＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完令了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大学可Ｗ将学位论义的令部或部分内容编入有关数据库进行枪索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或

3、机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）一学位论文作者签名：导师签名：一ｉｔｔ签字日期年＾月日签字曰期：年＾月日（硕士学位论文Sagnac光纤水听器增敏技术研究SagnacOpticalFiberHydrophoneSensitizationTechnologyResearch作者姓名：田军政学科、专业：声学学号：0212517指导教师：鲁怀伟完成日期：2015.04.08兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士

4、学位论文摘要二十一世纪以来，基础学科和工程技术都取得了飞跃性的发展，光纤激光水听器也凭借其自身的优势逐渐以新的姿态出现在人们的眼前。光纤激光水听器系统由信号采集和解调两部分组成，信号采集部分主要由水声敏感基元完成，信号解调部分由非平衡干涉仪完成，光纤水听器的优点有高灵敏度、较小的体积、可以实现阵列复用，使用光纤激光器对水下声信号检测就是所说的光纤激光水听器检测技术。这种技术为大规模水声传感阵列提供了有效的技术手段，对构造超细、大规模光纤水听器阵列尤为重要。本文从理论出发讨论了光纤水听器敏感单元的传感

5、原理，分析了海洋声场特性和声波传播特性，并结合海洋浅水声传播特性，分析Sagnac光线水听器在测量具有远场特性的海洋中的点声源的远场特性时，点声源的振动参数和光纤中光波相位之间的关系。结果表明，在时间上，Sagnac光纤水听器的灵敏度发生规律性的变化，在一定条件下这种规律是可需找的，系统的延时光纤和相位灵敏度呈正比关系，同时Sagnac光纤水听器灵敏度与缠绕探头的传感光纤成正比，在浅海声场环境下，如果我们结合实际使用中的精度需求，和光纤水听器的灵敏度的大小有关的只有声源的频率，所以，在考虑到海洋声场

6、复杂性情况下，为了保证Sagnac光纤传感器系统的精度，根据具体情况，我们应该增加光纤的长度，选用适合具体环境的光纤种类和长度。为保证系统的信噪比，选用低相干光源，以消除光纤的偏振衰落对信号的影响。论文从光纤传感器封装结构方面入手，讨论了光纤水听器梭形封装结构的应力应变特性，运用ANSYS软件，对使用该封装结构的光纤传感器探头传感特性进行研究，仿真模拟具有不同属性的材料的封装结构所获得的灵敏度，并做了比较。结果表明不同的材料对光纤传感器灵敏度的影响很大，根据选用的参数得到该种增敏封装结构对光纤传感器

7、的灵敏度的改善效果明显，与裸光纤的声压灵敏度相比，采用这种结构能提高光纤水听器探头的灵敏度约200倍。本文对sagnac光纤水听器的灵敏度的讨论对它的实用有很大的促进作用，在未来的发展中，光纤水听器必定将以它独有的特性获得广泛的应用。关键词：光纤激光水听器；水声场传播特性；梭形封装结构；压力灵敏度论文类型：应用基础研究ISagnac光纤水听器增敏技术研究AbstractAsthedopedfibermanufacturingtechnology,thepticalphotolithographyte

8、chnologyandtheopticalfiberlaserinrecentyears,Opticalfiberlaserhydrophoneareanewkindofhighprecisionfiberopticacousticsensor.OpticalfiberlaserhydrophoneadoptedlineLinecavityfiberlaserasanacousticcavityfiberlaser,anddemodulesensitiveelemen