有源型光纤水听器：原理、实验与高性能分析

"一种有源型光纤水听器原理与实验分析" 本文主要探讨了一种有源型光纤水听器的设计原理及其在水声探测中的应用。这种光纤水听器利用掺铒光纤中的π相移光纤光栅构建光纤激光器，以此为基础实现对水声信号的敏感检测。当水声压力作用于光纤激光器时，激光的波长会发生微小的移动，这种波长变化可以被干涉法精确地检测出来，进而转化为声压信息。 在实验分析中，研究者展示了该有源型光纤水听器的卓越性能。其声压灵敏度达到了-166.5 dB (参考值1 rad/μPa)，这意味着它能对极其微弱的水声信号做出反应。此外，通过将四个工作波长不同的光纤水听器串联在同一根光纤内，构成了一个水听器阵列。使用带通波分复用器，可以将阵列中各个水听器发出的激光分离到独立的检测通道，从而获取各个单元的声压信号。实验结果显示，水听器之间的串扰低于-60 dB，这确保了每个单元的独立性和信号质量，同时不会影响单个水听器的水声响应动态范围。 这一设计的创新之处在于，它结合了光纤激光器的特性以及波分复用技术，提高了水声探测的精度和系统集成度。这种有源型光纤水听器不仅适用于深海声纳系统，还可能应用于海洋环境监测、海底通信等领域，对于提升水下通信和探测技术具有重要意义。 关键词：光纤水听器；有源型；光纤激光器；波分复用 中图分类号：TN253 文献标识码：A 通过这种方式，研究者展示了有源型光纤水听器在水声传感领域的巨大潜力，为未来的水下技术发展提供了新的研究方向和实用工具。这种高灵敏度、低串扰的光纤水听器有望在海洋科学研究、军事应用以及环境监测等多方面发挥重要作用。