毛欣 作品数:13 被引量:72 H指数:6 供职机构: 中国人民解放军海军工程大学兵器工程系 更多>> 发文基金: 中国人民解放军总装备部预研基金 广东省粤港关键领域重点突破项目 更多>> 相关领域: 电子电信 自动化与计算机技术 更多>>
分布反馈式光纤激光水听器阵列研究进展 被引量:6 2017年 介绍了目前国内外采用的波分复用、空分复用技术的成阵原理,对要达到零级海况(DSS0)探测要求的水听器灵敏度进行了推导,在此基础上对国内外DFB光纤激光水听器阵列的发展现状进行了总结,最后对DFB光纤激光水听器的发展前景进行了展望。 毛欣 黄俊斌 顾宏灿 孙洋关键词:水听器 应用于舷侧阵的分布反馈式光纤激光水听器研究 被引量:10 2016年 为减小分布反馈式(DFB)光纤激光器在水声探测时的扰动,设计了一种双膜片式封装结构的光纤激光水听器。该结构通过膜片增大声压作用面积,并转化为激光器的轴向应变以实现增敏。利用有限元软件ANsYs对该结构进行了仿真分析,加工制作了双膜片式结构封装的DFB光纤激光水听器原型样品,并对其进行了水声实验研究。实验测得,研制的双膜片端面增敏结构的DFB光纤激光水听器在2.5~10kHz的平均声压灵敏度为-136.9dB,波动幅度不高于±0.5dB,水听器的工作频带向高频得到了有效拓宽,使其能很好地满足舷侧阵的工程化应用要求。 唐波 黄俊斌 顾宏灿 毛欣关键词:光纤光学 水听器 增敏 声压灵敏度 基于流固耦合作用的分布反馈式光纤激光水听器 被引量:3 2017年 为了解决流固耦合模态使水听器工作频带变窄的问题,理论分析了流体对双膜片结构的分布反馈式光纤激光水听器固有频率的影响,基于有限元软件对水听器加固封装前后在空气中和流体中的模态和频响性能进行仿真分析,加工制作了水听器原型样品并开展了水声实验研究.实验结果表明,在2 500~8 000Hz的频率范围内,未经加固封装的水听器由于在该频段内存在多个流固耦合固有频率造成响应曲线起伏较大,而采取了加固措施封装后的水听器获得了-142.77±0.8dB的平均声压灵敏度,验证了流体对水听器频响性能的影响以及改善措施的有效性,实验结果与理论及仿真结果吻合较好. 唐波 黄俊斌 顾宏灿 毛欣关键词:光纤光学 水听器 流固耦合 固有频率 分布反馈式光纤激光水听器拖曳线列阵实验研究 被引量:11 2017年 为了进一步增大光纤拖曳阵的探测距离,研制了缆径为16mm的32元分布反馈式光纤激光水听器拖曳线列阵.阵元在10~2 000Hz频率范围内的平均声压灵敏度为-142.7dB(re 1rad/μPa),波动幅度小于±2dB.基于声光调制器的时分、波分联合复用技术实现了32元光纤激光水听器的多路复用,各个阵元之间以及各个通道之间的串扰均小于-40dB,并完成了静态和动态拖曳湖上实验.实验结果表明,研制的32元分布反馈式光纤激光水听器拖曳线列阵无论是在静态,还是在6~16节的动态拖曳状态,都能对目标形成稳定的波束指向,与GPS轨迹记录完全一致,展现了分布反馈式光纤激光水听器拖曳线列阵在工程上的应用前景. 唐波 黄俊斌 顾宏灿 毛欣关键词:拖曳线列阵 水听器 多路复用 波束成形 20~1250Hz光纤激光加速度传感系统设计 被引量:8 2017年 为了实现高灵敏度、宽频响应的光纤型加速度传感器,以光纤激光器作为加速度传感器的传感元件,建立了光纤激光加速度传感系统,并对该系统的传感原理、灵敏度和谐振频率等性能进行了分析和实验。采用竖直式加速度传感器结构,结构中的传感组件主要由质量块和中空的细钢管组成,光纤激光器受预应力作用后粘接在钢管内部,在加速度作用下,钢管产生的应变引起光纤激光器的应变和折射率发生改变,导致光纤激光器的出射波长随之发生改变,然后使用干涉解调技术检测出波长的动态变化,即可获得波长中包含的加速度振幅和频率信息。实验结果表明,在20~1 250 Hz频段内,竖直式光纤激光加速度传感器的灵敏度约为-126.2 d B[参考值1 rad/(μm/s^2)],频响曲线的波动幅度在±1.9 d B范围内,加速度响应动态范围为77.46~170.26 d B[500 Hz频点,参考值1μm/(s^2·Hz1/2)],加速度分辨率优于0.01 m/s^2。 顾宏灿 黄俊斌 程玲 杨光 毛欣关键词:光纤激光器 干涉解调 光纤光栅水听器探头封装技术研究进展 被引量:2 2017年 对不同封装结构的光纤光栅水听器的国内外最新研究进展进行了综述,按照封装结构的不同,分别介绍了侧面压迫式和端面拉伸式增敏结构的光纤光栅水听器的研究现状,并对光纤光栅水听器的发展进行了展望。 唐波 黄俊斌 顾宏灿 毛欣关键词:光纤光学 光纤光栅 水听器 增敏 频响 分布反馈式光纤激光水听器的声压灵敏度频率响应特性 被引量:5 2017年 光纤激光水听器的频率响应曲线会在声压传递函数的谐振频率处出现谐振峰,使水听器的工作频带变窄。研制了一种金属膜片端面增敏结构的分布反馈式(DFB)光纤激光水听器。基于电声类比理论,建立了DFB光纤激光水听器的声压传递函数模型,仿真分析了水听器各结构参数对水听器声压传递函数的影响,实现了水听器结构的优化设计,加工制作了水听器原型样品并进行了实验研究。由实验结果可知,DFB光纤激光水听器在2.5~10kHz频率范围内的平均声压灵敏度为-135.99dB,波动幅度小于±0.6dB,且在16kHz附近出现谐振峰,实验结果与仿真分析结果较好地吻合。该研究对DFB光纤激光水听器的研制具有重要指导意义。 唐波 黄俊斌 顾宏灿 毛欣关键词:光纤光学 增敏 谐振频率 声压灵敏度 应用于拖曳线列阵的分布反馈式光纤激光水听器 被引量:10 2016年 为了进一步拓宽端面拉伸增敏的分布反馈式(DFB)光纤激光水听器的工作频带,研制了一种外径为13mm的聚氨酯端面拉伸式增敏结构的DFB光纤激光水听器,建立了其声压灵敏度与聚氨酯材料参数的理论模型,仿真分析了水听器的动态特性与聚氨酯材料参数的关系,并制备了参数经过优化后的双组分聚氨酯材料,制作了水听器原型样品并进行了水声实验研究。实验测得,研制的聚氨酯端面拉伸式增敏结构的DFB光纤激光水听器在10-20000Hz的宽频带内获得了(-137.60±2)dB的声压灵敏度,表明聚氨酯端面增敏式封装有效地拓宽了水听器的工作频带,很好地满足拖曳线列阵的工程化应用要求。 唐波 黄俊斌 顾宏灿 毛欣关键词:光纤光学 水听器 聚氨酯 拖曳线列阵 采用3×3耦合器的分布反馈式光纤激光传感器解调技术 被引量:26 2017年 为了实现分布反馈式光纤激光传感器(DFB FL)大动态范围、稳定解调,建立了基于3×3耦合器的迈克尔逊干涉仪解调系统。对该系统所采用的对称解调算法(NPS)和反正切解调算法进行了深入研究。首先,介绍了基于3×3耦合器解调算法的原理及耦合器不对称时的调校方法。接着,对干涉仪所需最小非平衡路径长度的选取与系统强度噪声、激光器频率噪声的关系进行了分析。最后,针对NPS算法与反正切算法最大可解调信号幅度进行了分析对比,并研究了微分器对对称解调方法解调范围的影响。实验结果表明:NPS算法动态范围高于反正切算法,微分器的幅频特性不理想会减小解调动态范围。在采样频率为125 k Hz、信号频率为1 k Hz、干涉仪非平衡路径为100 m时,NPS算法与反正切算法的动态范围分别达到96 d B和90 d B。用解调前调校的方法,基于3×3耦合的解调方法动态范围大,能够实现稳定解调,满足工程应用要求。 毛欣 黄俊斌 顾宏灿关键词:3×3耦合器 DFB光纤激光水听器预应力理论与实验研究 被引量:13 2016年 为了研究预应力对分布反馈式(DFB)光纤激光水听器水声探测性能的影响,建立了双膜片结构DFB 光纤激光水听器声压灵敏度与预应力关系的理论模型,运用有限元软件ANSYS 仿真分析了水听器动态性能与预应力的关系,加工制作了不同预应力作用下的DFB 光纤激光水听器原型样品,并在消声水池对其进行了实验研究。实验结果表明,随着预应力的增加,DFB 光纤激光水听器的频率响应趋向平坦,当预应力引起的水听器出光波长变化量增大到400 pm 时,水听器在2.5~10 kHz频率范围内的声压灵敏度为136.8 dB±0.3 dB,而预应力继续增大时,水听器的频率响应曲线变化非常小,这与理论分析和仿真结果都吻合较好。 唐波 黄俊斌 顾宏灿 毛欣关键词:光纤光学 水听器 预应力 声压灵敏度