芯轴型-空气腔式光纤水听器的有限元仿真

光纤水听器在军事应用中有着重要地位,阐述了芯轴型-含空气腔式光纤水听器的传感原理,并对其声压灵敏度参数进行了研究。通过建立有限元模型,分析了其结构以及弹性层参数对声压灵敏度的影响。设计了一种光纤水听器,并对其声压灵敏度和谐振进行分析,仿真结果表明其在500 Hz^9 kHz的工作区间内可以达到高于-140 dB的声压灵敏度,此种光纤水听器可用于拖曳线列阵。

基于外差检测的干涉型光纤水听器技术研究

为了满足现代水声传感对光纤水听器系统大动态范围的要求,研究了外差检测技术,提出了外差-反正切的解调方案。通过软件仿真模拟,分析了一定噪声下外差检测方案中的干涉信号特征和解调结果特征,成功解调出1 kHz的声信号。同时展示了在一定参数下采用外差检测法可以使得光纤水听器系统的解调信号频率达到7 kHz和振幅达到40 rad。最后搭建了基于外差检测技术的干涉型光纤水听器系统,成功解调出1 kHz的待测信号,并展示了光纤水听器系统实验的干涉信号特征和解调结果特征,这与理论仿真具有相同的结果,验证了外差实验的正确性和可行性。对干涉型光纤水听器的研究和应用具有参考价值。