专利名称：光纤阵列海底浅部地质结构探测系统的制作方法
技术领域：
本发明属于属于光电子海底传感探测技术，具体涉及一种光纤阵列海底浅部地质结构探测系统。
背景技术：
海底浅部地质结构(300m深度以内)高分辩探测是目前海洋地球物理探测中的一个难题。采用电法仪器的探测传感器和信号传输线不易做到永久性防止海水腐蚀问题发明内容海底浅部地质结构(300m深度以内)高分辩探测是目前海洋地球物理探测中的一个难题。采用本项发明，克服了电法仪器的探测传感器和信号传输线不易做到永久性防止海水腐蚀问题，并可准确进行沉积地层结构划分、圈定局部构造、获取海底浅层气泄露声场以及水下地质体的综合信息场合等。本发明是这样实现的一种光纤阵列海底浅部地质结构探测系统，其特征在于有光纤缠绕的光纤线圈作为灵敏的声纳传感器，光纤线圈两端连接光纤耦合器，光纤耦合器的另一同侧两端的一端接收单纵模激光器，另一端连接光电转换器，光电转换器连接信号滤波器，信号滤波器连接信号放大器，信号放大器八通道信号采样器，八通道信号采样器连接计算机，GPS授时器连接八通道信号采样器。所述的光纤阵列海底浅部地质结构探测系统，其特征在于，采用普通单模通信光纤缠绕成一个光纤线圈(I)，作为灵敏的声纳传感器，多个声纳传感器阵列布放在海底浅部地质结构中，接收海底微动面波信号；每个光纤线圈的两端连接在光纤耦合器(2)的同侧两端，光纤稱合器(2)的另一同侧两端的一端连接在1550nm的红外光的单纵模激光器(3)上，光纤耦合器(2)的另一同侧两端的另一端连接到光电转换器(4)，光电转换器(4)依次连接消除共模噪声信号滤波器(5)、自动稳零信号放大器￠)、八通道信号采样器(7)和计算机(9) ;GPS授时同步器(8)连接控制八通道信号A/D采样器(7)。本发明特点及优点本光纤阵列海底浅层大地探测系统是海底浅层大地探测的一种使用便捷、价格低廉、信号传输距离长(几十公里)在线布放的一种物理探测仪器。本发明克服了电法仪器的探测传感器和信号传输线不易做到永久性防止海水腐蚀问题，并可准确进行沉积地层结构划分、圈定局部构造、获取海底浅层气泄露声场以及水下地质体的综合信息场合等。为进行海底浅部地层探测提供一种使用便捷、价格低廉、信号传输距离长(几十公里)可以在线布放的一种地球物理探测仪器。传感器为工作频带0. 5HZ-200HZ ；分层精度可达0.3m, O—200m ；lm，200m_500m。
图I是光纤阵列海底浅部地质结构探测系统框图。图中(I)为采用普通单模通信光纤缠绕成一个光纤线圈制成灵敏的声；纳传感器，(2)为光纤耦合器；(3)为单纵模激光器；(4)为光电转换器；(5)为信号滤波器；(6)为信号放大器；(7)为八通道信号采样器；
(8)为GPS授时器；(9)为计算机。
具体实施方式
本发明考虑到上述需求，采用普通单模通信光纤缠绕成一个光纤线圈(1)，制成灵敏的声纳传感器，阵列布放，接收海底微动面波信号。这个光纤线圈的两端，连接在光纤耦合器(2)的同侧两端，光纤耦合器(2)的另一同侧两端一端接收单纵模激光器(3)的1550nm的红外光，一端将外界的声调制信号发出到光电转换器(4)，光电转换器(4)依次连接信号滤波器(5)、信号放大器￠)、八通道信号采样器(7)(其中GPS授时器(8)控制八通 道信号采样器(7)，已获得采样的严格同步)、计算机(9)中进行进一步数据自相关处理后进行正反演分层。下面举例说明该发明的操作过程，所举的例子不影响专利的进一步保护。本发明是这样工作的普通单模通信光纤缠绕成一个光纤线圈(I)，制成灵敏的声纳传感器，阵列布放，接收海底微动面波信号。这个光纤线圈的两端，连接在光纤耦合器(2)的同侧两端，光纤耦合器(2)的另一同侧两端一端接收单纵模激光器(3)的1550nm的红外光,一端将外界的声调制信号发出到光电转换器(4)，光电转换器(4)依次连接信号滤波器(5)、信号放大器
(6)、八通道信号采样器(7)(其中GPS授时器(8)控制八通道信号采样器(7)，已获得采样的严格同步)、计算机(9)中进行进一步数据自相关处理后进行正反演分层。传感器为工作频带0. 5Hz-200Hz ；分层精度可达0.3m, O—200m ； lm, 200m_500m。
权利要求1.一种光纤阵列海底浅部地质结构探测系统，其特征在于有光纤缠绕的光纤线圈作为灵敏的声纳传感器，光纤线圈两端连接光纤耦合器，光纤耦合器的另一同侧两端的一端接收单纵模激光器，另一端连接光电转换器，光电转换器连接信号滤波器，信号滤波器连接信号放大器，信号放大器八通道信号采样器，八通道信号采样器连接计算机，GPS授时器连接八通道信号采样器。
2.根据权利要求I所述的光纤阵列海底浅部地质结构探测系统，其特征在于采用普通单模通信光纤缠绕成一个光纤线圈(I)，作为灵敏的声纳传感器，多个声纳传感器阵列布放在海底浅部地质结构中，接收海底微动面波信号；每个光纤线圈的两端连接在光纤耦合器(2)的同侧两端，光纤耦合器(2)的另一同侧两端的一端连接在1550nm的红外光的单纵模激光器(3)上，光纤耦合器(2)的另一同侧两端的另一端连接到光电转换器(4)，光电转换器(4)依次连接消除共模噪声信号滤波器(5)、自动稳零信号放大器(6)、八通道信号A/D采样器(7)和计算机(9) ;GPS授时同步器(8)连接控制八通道信号A/D采样器(7)。
专利摘要一种光纤阵列海底浅部地质结构探测系统有光纤缠绕的光纤线圈作为灵敏的声纳传感器，光纤线圈两端连接光纤耦合器，光纤耦合器的另一同侧两端的一端接收单纵模激光器，另一端连接光电转换器，光电转换器连接信号滤波器，信号滤波器连接信号放大器，信号放大器八通道信号采样器，八通道信号采样器连接计算机，GPS授时器连接八通道信号采样器。本光纤阵列海底浅层大地探测系统是海底浅层大地探测的一种使用便捷、价格低廉、信号传输距离长(几十公里)在线布放的一种物理探测仪器。永久性防止海水腐蚀问题。
文档编号G01V1/18GK202771009SQ20122030354
公开日2013年3月6日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者孙晓明, 林黎, 张青, 杨齐青, 张金起, 方成, 孟宪玮, 史彦新 申请人:中国地质调查局水文地质环境地质调查中心