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光纤检波器是光纤传感技术在海洋技术上的重要应用,它是目前最理想的水声信号探测装置,在军事反潜战中扮演着重要角色。早期的水声检波器是采用压电陶瓷和PVDF制成的压电水听器。美国海军研究实验室(NRL)于80年代初首先将发展光纤水听器列入军事战略发展计划。与传统水声检波器相比,光纤检波器具有频带宽、灵敏度高、抗电磁干扰、体积小、重量轻、可设计成任意形状、兼具传感和传输于一体等优点。在各种光纤检波器系统中,研究和应用最广泛的是相位干涉型检波器,其用途已逐渐从原来的纯军事用途拓展到工程和民用领域,并在海洋油藏监测中发挥着越来越重要的作用。 但干涉型光纤检波器也存在结构复杂、成本高、信号易受温度等环境因素影响等问题。从结构简单、价廉和实用的角度考虑,近年来,国内外石油勘探和军事反潜等领域提出了研制基于光强度调制原理的水声检波器的想法。因此,国内外学者也在这一技术上做了多种理论和实验研究工作。 国家高技术研究发展计划(以下简称“863”计划)在制定2001~2005年开发任务时,决定将研制光纤拖缆地震检波器阵列作为渤海重大专项海上时移地震油藏监测技术课题的一个子项目,进行重点扶持。本论文的课题内容即是该项目的组成部分。 论文分别对基于模式耦合理论和光线理论的光纤微弯损耗的机理进行了分析,并设计了相应的实验结构对理论分析的结果进行了验证;对传感器的结构设计和其中的一些关键问题进行了讨论;对水声信号的检测原理和信号的校准方法进行了介绍;最后,对所研制的基于强度调制型的光纤水声检波器系统进行了综合的实验和分析。