[发明专利]光纤水听器

说明书

本发明涉及光纤传感以及水下声信号探测领域，公开了一种光纤水听器，该光纤水听器中设置第一端盖组件和第二端盖组件使得外筒、内筒和内舱筒形成由外到内依次嵌套的结构，光学器件设置在密封的内舱筒中，第一光纤、第二光纤分别缠绕在外筒的外周壁以及内筒的外周壁上且各自的两端穿入内舱筒中，第一光纤的两端分别和第一法拉第镜、耦合器的输入端熔接，第二光纤的两端分别和第二法拉第镜、耦合器的输入端熔接，使得光纤水听器在具有较小长度的同时兼具灵敏度高、耐压能力强以及可靠性高的优点。

技术领域

本发明涉及光纤传感以及水下声信号探测领域，具体地涉及一种光纤水听器。

背景技术

光纤水听器在诸多领域都得到了应用，装备形态包括岸基固定阵、拖曳阵和潜标等，相关应用主要集中在2500米浅的海域。近些年，随着技术的发展和需求的驱动，深海特殊的环境如高静水压、低噪声和应用上的极难维护，对应用于深海的光纤水听器提出了极高的要求，为进一步提高灵敏度，现有技术通过在传感器外壁架设多个骨架来增加其耐压程度，从而减小传感器外壁的厚度，提高灵敏度，但由于传感器壁较薄，材料会先于几何产生屈服，导致耐压能力难以进一步增加；或者，通过在芯轴弹性筒外增加外套筒屏蔽静水压的方式降低高静水压对弹性筒的影响，但该方法仅使用光纤干涉仪的一个干涉臂进行传感，且外套筒同时对声信号也会产生屏蔽效果，导致高压下也难以获得较高的灵敏度。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种光纤水听器，该光纤水听器具有耐压能力强、灵敏度高以及可靠性高的优点。

为了实现上述目的，本发明提供一种光纤水听器，该光纤水听器包括：

筒组件，筒组件包括外筒、内筒和内舱筒，内筒设置在外筒的内腔中，外筒和内筒之间形成空气腔，内舱筒设置在内筒的内腔中；

连接组件，连接组件包括第一端盖组件和第二端盖组件，第一端盖组件嵌设在内筒的周壁上并封堵内舱筒的前端，第二端盖组件盖设在外筒上并封堵内舱筒的后端；

光纤组件，光纤组件包括缠绕在外筒的外周壁上的第一光纤和缠绕在内筒的外周壁上的第二光纤，第一光纤和第二光纤各自的两端均穿过第一端盖组件伸入内舱筒的第三内腔中；

光学器件，光学器件包括均固定在第三内腔中的第一法拉第旋镜、第二法拉第旋镜和耦合器，第一光纤的第一端和第一法拉第旋镜熔接，第一光纤的第二端和耦合器的输入端熔接；第二光纤的第一端和第二法拉第旋镜熔接，第二光纤的第二端和耦合器的输入端熔接。

在本发明的实施例中，第一端盖组件包括第一端盖和第一端盖支架，第一端盖的前端形成前凸台，第一端盖支架套设在前凸台上并嵌设在内筒的周壁上，第一端盖的后端形成有用于封堵内舱筒的前端的第一封堵部。

在本发明的实施例中，第一端盖支架形成有径向伸出的卡爪，内筒的周壁上形成有与卡爪对齐的卡槽。

在本发明的实施例中，第一端盖上形成有用于分别供第一光纤、第二光纤穿过的第一穿纤通道和第二穿纤通道。

在本发明的实施例中，第二端盖组件包括第二端盖和第二端盖组件，第二端盖的后端形成后凸台，第二端盖支架套设在后凸台上并盖设在内筒、外筒的后端，第二端盖的前端形成有用于封堵内舱筒后端的第二封堵部。

在本发明的实施例中，第一光纤缠绕在外筒外周壁上的长度和第二光纤缠绕在内筒外周壁上的长度均不少于50m。

在本发明的实施例中，内筒的内径不小于18mm。

在本发明的实施例中，内筒和外筒的最小壁厚不小于1.5mm，内舱筒的最小壁厚不小于1mm。

在本发明的实施例中，第一光纤、第二光纤的最小弯曲半径均小于内舱筒的内半径。

在本发明的实施例中，内舱筒和内筒之间形成有环形腔，环形腔的径向宽度不小于1mm。