一种FBG水听器探头增敏结构的研究

为了提高光纤布喇格光栅(FBG)水听器的声压灵敏度,提出了一种基于薄壳弹簧的增敏结构.通过增大声压作用面积,并将径向压力转化为FBG的轴向应变,使FBG对声压信号的敏感度增加了2 900倍.利用有限元软件ANSYS对结构进行优化设计后,制作了基于该增敏结构的水听器原型样品并在水箱中进行了实验.实验结果表明,利用该增敏结构将FBG的声压灵敏度提高了约2 264.6倍,基本实现了设计目的.     

DFB光纤激光器声致弯曲振动研究

对利用DFB（分布反馈式）光纤激光器进行水声探测时的弯曲振动问题进行了分析与实验研究。总结了采用非平衡干涉仪解调系统解调的DFB光纤激光水听器的声压灵敏度计算公式;基于梁的弯曲理论,通过数值方法计算了两端固定的DFB光纤激光器在50Hz～2000Hz频率范围内的声压灵敏度,绘制了该频率范围内的频响曲线：采用振动液枉法对一支DFB光纤激光器在该频率范围内进行了实验研究,实验数据具有良好的可重复性,实验结果与理论分析吻合。表明了细长型结构的DFB光纤激光器在水声场中很容易由于弯曲振动而引入较大的非声压振动的干扰信号,影响其水声探测性能,有必要在DFB光纤激光水听器探头的设计中考虑这一因素。     

低频光纤Bragg光栅加速度传感器实验

对低频光纤Bragg光栅加速度传感器的原理进行了分析,对一种基于悬臂梁结构的、4元低频光纤Bragg光栅加速度传感器阵列的加速度灵敏度、线性度以及动态范围等性能参数进行了实验研究。结果表明：这种低频光纤Bragg光栅加速度传感器在实际应用中是可行的,其灵敏度较高,线性度良好,动态范围为88～137dB,在50～200Hz频率范围内具有较平坦的灵敏度频响曲线,但在200Hz以上出现谐振,光纤光栅加速度传感器的频率特性有待于进一步的改进。