20mm外径光纤光栅干涉型水听器阵列设计与性能优化

本文主要探讨了一种基于干涉型光纤水听器技术的创新设计，即外径为20毫米的光纤光栅拖曳水听器阵列。这种阵列的实现采用了多波长光纤光栅连续刻写技术，这种技术使得单纤维阵列能够在不进行熔接的情况下构建，提高了制造的灵活性和可靠性。通过这种方法，每个水听器单元的平均声压灵敏度达到了惊人的-143.9分贝，这意味着即使微弱的声音信号也能被有效捕捉，且起伏幅度控制在3分贝以内，确保了极高的信号稳定性。 在阵列设计中，作者特别关注了噪声抑制问题。他们运用了弱反光栅组阵技术来对抗光栅阵列内部的串扰噪声，成功地将串扰噪声抑制到了53分贝，这对于保持水听器阵列的高效工作至关重要。此外，通过采用三路偏振分集接收技术，他们有效地消除了阵列中的偏振衰落噪声，进一步提高了信号接收的质量和阵列的整体性能。 整个光纤光栅拖曳水听器阵列的直径控制在20毫米，这在小型化、轻量化的需求下具有显著优势，适合于对空间敏感的水下应用，如海洋监测、潜艇通信或深海探测等。这种设计不仅体现了光纤光学技术的精密性，也展示了在极端环境下高精度信号捕获的能力。 总结来说，这篇论文的核心内容是介绍了一种创新的光纤光栅干涉型拖曳水听器阵列，它结合了高性能的光纤水听器单元、有效的噪声抑制策略以及紧凑的物理尺寸，对于提升水声传感技术的性能和应用范围具有重要意义。该研究对于推动光纤光学在水下声学领域的应用和发展具有重要价值。