時分復用下光纖矢量水聽器系統(tǒng)集成研究.pdf

1、光纖矢量水聽器具有良好的指向性和較高的靈敏度等特點，與光纖聲壓水聽器組合使用可同時獲取水聲場標量與矢量信號，通過聯合信號處理，能較好地抑制干擾，提高信噪比，在水聲領域有很好的應用前景。
　　課題根據海底長期觀測網等應用領域對光纖矢量水聽器系統(tǒng)小型化的需求，研究了時分復用下光纖矢量水聽器技術，進行了模塊化設計，制作了光纖矢量水聽器探頭，完成了系統(tǒng)集成及基本性能測試。
　　首先，分析了相位調制載波（PGC）技術的特點，進行了矢量

2、水聽器系統(tǒng)的方案設計。探頭光學系統(tǒng)采用反射式時分復用結構，姿態(tài)傳感器采用光纖激光供能技術供電，使用光纖數字信號傳輸技術傳輸姿態(tài)信號，從而實現了系統(tǒng)接口的全光化。其次，對加速度靈敏度與耐壓強度進行了理論分析和仿真計算，完成了光纖矢量水聽器探頭的設計制作和性能測試，測試結果表明在20Hz~1000Hz之間，矢量水聽器各個軸的加速度靈敏度基本一致，約為31dB re rad/g，在315Hz處的指向性指數大于35dB，最大軸向不對稱性小于1d

3、B。然后，對光纖矢量水聽器系統(tǒng)中關鍵器件激光器及半導體光放大器（SOA）等進行了分析與測試，通過性能綜合比較進行了激光器的選擇，分析了半導體光放大器（SOA）作為時分復用系統(tǒng)光開關的性能和應用特點，并對其輸出光脈沖性能進行了實驗測試。
　　在上述工作的基礎上，進行了矢量水聽器系統(tǒng)的模塊化設計，完成了系統(tǒng)集成。對系統(tǒng)的本底噪聲進行了測試，系統(tǒng)在1kHz處的噪聲為-97dB re rad/Hz1/2。進行了矢量水聽器系統(tǒng)的傳感信號測試