空间差分干涉的光纤分布式水下声波测量

摘要：

为了实现大范围的水下微弱声波探测,提出了一种基于后向瑞利散射空间差分干涉的光纤分布式声波检测(DAS)技术.声波振动引起单模传感光纤中后向瑞利散射光的变化,将含有声波信息的后向瑞利散射光注入到非平衡迈克尔逊干涉仪,调节干涉仪的臂长差实现不同长度的相邻空间段的后向瑞利散射光干涉,然后采用3×3耦合器解调技术解调出相位信息,实现声波信号的测量.实验搭建了一套基于DAS技术的水下声波测量系统,该系统不仅能够实时准确定位两个声波位置,还能还原声波的幅值、频率、相位等信息,并且实现了1 kHz情况下的-148.8 dB(re rad/μPa)水下声压相位灵敏度,100~1500 Hz频率的频响平坦度在1.2 dB之内.实验结果证实DAS技术能够实时快速地实现多个声波信息的定量测量.

关键词：光纤传感、后向瑞利散射、空间差分干涉、非平衡迈克尔逊干涉仪、声压相位灵敏度

所属期刊栏目：25

分类号：TP212.1;TN253(自动化技术及设备)

资助基金：山东省科技发展计划资助项目2015GSF120001;山东省高校科技计划资助项目J12LN15;山青院重点课题资助项目2015ZD08

在线出版日期：2017-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2317-2323