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(zhǔn)一直是一個(gè)較難解決的問(wèn)題，針對(duì)此問(wèn)題本文設(shè)計(jì)了一中基于光纖傳感的壓差式矢量水聽器對(duì)其傳感原理進(jìn)行了理論分析，并為其設(shè)計(jì)了駐波場(chǎng)校準(zhǔn)方案，對(duì)駐波場(chǎng)校準(zhǔn)此類壓差式矢量水聽器進(jìn)行了理論分析和計(jì)算機(jī)仿真并作比較。此類研究方法對(duì)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(guó)對(duì)海洋資源開發(fā)和海洋探測(cè)的需要對(duì)光纖水聽器和水聲矢量探測(cè)器的研發(fā)和應(yīng)用提供了有力的推動(dòng)作用。
　　在構(gòu)成原理上本文所設(shè)計(jì)的壓差式光纖矢量水聽器

2、是以Michelson光纖干涉儀為信號(hào)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(hào)的分析來(lái)解調(diào)聲場(chǎng)中的聲壓差以及聲場(chǎng)的矢量信息。在傳感原理方面，壓差式光纖矢量水聽器通過(guò)順變柱體兩端的聲壓感應(yīng)膜片來(lái)接受聲場(chǎng)中的聲壓梯度信息或質(zhì)點(diǎn)振速信息，然后將聲場(chǎng)中的壓力信息通過(guò)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(jìn)而由纏繞在順變柱體兩端Michelson光纖干涉儀的量光信號(hào)傳感臂探測(cè)到形變信息并將此形變信號(hào)轉(zhuǎn)化為光纖干涉儀

3、中的光干涉信號(hào)。
　　文章在對(duì)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(shí)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(jì)參數(shù)對(duì)影響矢量水聽器聲壓-相移靈敏度的影響，并對(duì)其一一作了計(jì)算機(jī)仿真分析，又在此基礎(chǔ)上分析了矢量水聽器在動(dòng)態(tài)