一种同源外差光纤水听器调制光路的制作方法

本技术涉及光纤传感，特别涉及一种同源外差光纤水听器调制光路。

背景技术：

1、光纤水听器是利用光纤传感技术，将声信号加载到光干涉的相位信息上，具有灵敏度高、传输距离远、抗电磁干扰能力强，易于大规模复用等优点。近年来光纤水听器在工程应用中得到广泛推广，在岸基探测、拖曳探测阵列、潜用舷侧探测阵列中都有使用，取得较好的应用结果。外差型光纤水听器具有解调简洁、载波频率高和动态范围大的优点，外差调制通过光学信号的拍频，将低频信号搬移到高频，避免低频的干扰，在高频载波能够提高信号的动态范围。

2、外差调制需要产生两个具有不同频率的光学信号，两个信号的频率要锁定，即需要同一个信号源生成两个频率信号，由这两个信号产生的差频信号最稳定。通常情况下，采用一个时钟信号经过倍频或分频产生两个频率信号，这两个频率信号分别作用到两个声光晶体，对光信号进行移频，这两个频率的光信号通过干涉拍频产生需要的外差载波信号。由此，对于时钟和声光驱动器都有很高的要求，并且增加了光学调制部分的复杂程度。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种同源外差光纤水听器调制光路，解决了上述移频过程中光学调制部分过于复杂的问题，保证了差频频率的准确度，提高了外差光纤水听器系统的低频性能。

2、根据本实用新型的一个方面，提供了一种同源外差光纤水听器调制光路，包括：激光器、第一耦合器、光开关、第二耦合器、第一移频器、第二移频器和延时光纤环；所述激光器与所述光开关连接，所述第一耦合器的第一端口连接所述光开关，所述第一耦合器的第二端口连接第一移频器的输入端口，所述第一耦合器的第三端口连接第二移频器的输入端口；所述第一移频器和所述第二移频器的移频频率相同，移频方向相反，和/或，

3、所述第一移频器和所述第二移频器互换位置设置；

4、所述第一移频器的输入端口或输出端口通过所述延时光纤环连接所述第一耦合器第二端口、第二耦合器第二端口；所述第二移频器的输入端口或输出端口通过所述延时光纤环连接所述第一耦合器第三端口、第二耦合器第三端口；所述延时光纤环可置于所述第一移频器、第二移频器与所述第一耦合器、所述第二耦合器的端口连接处的任一位置；所述第二耦合器的第一端口与光纤水听器连接。

5、其中，所述光开关将所述激光器输入的连续光调制成脉冲光，所述脉冲光的脉冲宽度为xns。

6、其中，所述第二耦合器输出两个脉冲光强度相同，所述两个脉冲光的强度相同。

7、其中，所述调制光路还包括驱动器，所述驱动器与所述第一移频器与所述第二移频器信号连接。

8、其中，所述延时光纤环长度为

9、l＝x*c/n

10、式中，c为真空中的光速，n为光纤的折射率，x为两个脉冲的延时值，x与所述光纤水听器的光程相同，x与所述光纤水听器的光程相同。

11、本实用新型的同源外差光纤水听器调制光路优点在于：

12、本实用新型的同源外差光纤水听器调制光路，解决了移频过程中光学调制部分过于复杂的问题，保证了差频频率的准确度，提高了系统性能。

13、本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解，本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种同源外差光纤水听器调制光路，其特征在于，包括：激光器(101)、光开关(115)、第一耦合器(102)、第二耦合器(107)、第一移频器(103)、第二移频器(105)和延时光纤环(106)；

2.根据权利要求1所述的同源外差光纤水听器调制光路，其特征在于，所述的光开关(115)将所述激光器(101)输入的连续光调制成脉冲光，所述脉冲光的脉冲宽度为xns。

3.根据权利要求1所述的同源外差光纤水听器调制光路，其特征在于，所述第二耦合器(107)输出的两个脉冲光，所述两个脉冲光的强度相同。

4.根据权利要求1所述的同源外差光纤水听器调制光路，其特征在于，所述调制光路还包括驱动器(104)，所述驱动器(104)与所述第一移频器(103)与所述第二移频器(105)信号连接。

5.根据权利要求1所述的同源外差光纤水听器调制光路，其特征在于，所述延时光纤环(106)长度为

技术总结
本技术涉及一种同源外差光纤水听器调制光路，包括：激光器、光开关、第一耦合器、第二耦合器、第一移频器、第二移频器和延时光纤环。激光器与光开关连接，第一耦合器的第一端口连接光开关，第一移频器和第二移频器的移频频率相同，移频方向相反，第一移频器和第二移频器互换位置设置。第一移频器的输出端口连接第二耦合器第二端，第二移频器的输出端口连接第二耦合器第三端，移频器通过延时光纤环与第二耦合器连接，最终连接光纤水听器。本技术降低了外差系统调制部分的复杂程度，同时还可以避免时钟经过倍频、分频产生的频率误差，保证差频频率的准确度，有利于提高外差光纤水听器系统的低频性能。

技术研发人员：张磊,闫高健,石亚莉,关珺珺,周研,吴梦遥,丁兆斌,李友如
受保护的技术使用者：中科长城海洋信息系统有限公司
技术研发日：20230721
技术公布日：2024/1/15