1 海军工程大学 兵器工程学院， 武汉430033
2 海军工程大学 电子工程学院，武汉430033
3 武汉理工大学 信息工程学院， 武汉400
提出一种细尺寸、大孔径、高增益的弱反射光纤光栅水听器拖曳线列阵。根据匹配干涉方法选用反射率一致、中心波长相同以及3 dB带宽较宽的弱反射光纤光栅阵列；根据水声传感原理确定弱反射光纤光栅阵列的栅距以应用于5~10 Hz甚低频水声信号探测。采用光纤涂覆机对弱反射光纤光栅阵列二次涂覆，阵列中心波长整体一致漂移，栅距基本不变。采用扎纱机和护套机在二次涂覆弱反射光纤光栅阵列外铺设凯夫拉纤维和聚氨酯保护套形成水听器拖曳线列阵。测试拖曳线列阵水听器单元的声压-相位灵敏度在1 rad/μPa条件下分别为-136.97 dB@ 5 Hz、-139.64 dB@7.5 Hz、-139.36 dB@10 Hz；分析流噪声引起的水听器自噪声功率谱，拖速为8 m/s、频段为1~100 Hz的谱值在45~95 dB （1 μPa2/Hz）范围内。实验和分析结果表明，所提出的弱反射光纤光栅水听器拖曳线列阵甚低频段灵敏度高、流噪声低，有望增强无人航行器的甚低频水声信号探测功能。
光纤布拉格光栅 弱反射 水听器 拖曳线列阵 Fiber Bragg grating Weak reflection Hydrophone Towed line array
海军工程大学兵器工程系， 湖北 武汉 430033
针对分布反馈式(DFB)光纤激光水听器的加速度响应影响声压信号探测的问题，研制了一种聚氨酯端面增敏结构的DFB光纤激光水听器。建立了该结构水听器的加速度灵敏度理论模型，理论分析了套筒结构与水听器的加速度灵敏度的关系，仿真分析了水听器两端聚氨酯的弹性模量、泊松比以及高度的差异与其加速度灵敏度的关系，实现了对水听器各结构以及材料参数的优化，并制作了水听器原型样品与拖曳线列样阵，分别开展了加速度灵敏度测试和湖上动态拖曳实验研究。实验结果表明，该结构水听器在20～2000 Hz频率范围内的加速度灵敏度在各频点均小于1.2 dB，与理论分析结果较为吻合，在动态拖曳过程中的变速运动阶段也能对目标形成较高信噪比的稳定波束指向。水听器的抗加速度性能得到了有效预测以及实验验证。
传感器 DFB光纤激光 水听器 加速度灵敏度 对称化设计 拖曳线列阵
为了进一步增大光纤拖曳阵的探测距离, 研制了缆径为16 mm的32元分布反馈式光纤激光水听器拖曳线列阵.阵元在10～2 000 Hz频率范围内的平均声压灵敏度为－142.7 dB(re 1rad/μPa), 波动幅度小于±2 dB.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－40 dB, 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.
DFB光纤激光 拖曳线列阵 水听器 多路复用 波束成形 DFB fiber laser Towed line array Hydrophone Multiplexing Beam forming
海军工程大学兵器工程系， 湖北 武汉 430033
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13 mm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10～20000 Hz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。
光纤光学 分布反馈式光纤激光 水听器 聚氨酯 拖曳线列阵
