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光纖水聽器的應用領域越來越廣。比起傳統(tǒng)的光纖水聽器，隨著海洋科學的發(fā)展。鋁管聲光耦合干涉型光纖水聽器可以在空中機載平臺發(fā)射探測激光，水面通過激光多普勒效應耦合水下聲場信息，通過檢測反射光信號遙感測量水下聲場信號。聲光耦合干涉型光纖水聽器不僅靈敏度高，而且可以對危險海域進行非接觸式探測，一種非常有潛在應用價值的傳感器;本論文首先介紹了光纖水聽器發(fā)展歷史和聲光耦合型光纖水聽器的應用;研究分析了一種基于π/2相位調(diào)制的聲光耦合干涉型光纖水聽器，介紹利用這種調(diào)制方法獲取兩路正交信號的原理;詳細介紹了兩種常用的光纖水聽器數(shù)字解調(diào)方法，鋁管微分交叉算法和反正切算法，分別分析這兩種解調(diào)算法的動態(tài)范圍上限以及動態(tài)范圍受限原因，對比這兩種解調(diào)算法的優(yōu)缺點;提出了微分交叉相乘算法無畸變動態(tài)范圍的概念，通過分析其解調(diào)原理發(fā)現(xiàn)其動態(tài)范圍上限隨采樣頻率線性增大;通過Matlab仿真，分析了信號幅度、頻率和采樣頻率對這兩種解調(diào)算法的影響;并研究了當待解調(diào)的兩路信號處于非正交的狀態(tài)時對兩種解調(diào)算法的影響。搭建了基于PZT環(huán)的π/2相位調(diào)制干涉實驗系統(tǒng)，

 厚壁鋁管 大口徑6061鋁方管 薄壁6061鋁方管 氧化鋁管 純鋁管 合金鋁管對振動信號進行解調(diào)測試，實驗結果證明該解調(diào)系統(tǒng)最小可檢測相移量為2.410-5rad系統(tǒng)的動態(tài)范圍受信號頻率和采樣頻率的影響，當信號頻率從5kHz變化到1kHz系統(tǒng)無畸變動態(tài)范圍從87dB提高到102dB搭建了聲光耦合型干涉水聽器實驗系統(tǒng)進行水池實驗，探測到水下10m處鋁板的反射聲波信號。根據(jù)實驗結果分析，聲光耦合型干涉水聽器可檢測最大深度為36m最后提出了一種利用激光聲源和聲光耦合干涉型光纖水聽器陣列探測水下目標方位和尺寸的方法，分析其工作原理。介紹了使用的差分定位算法和解卷積算法分別來估算水下目標方位和尺寸的原理。最后對探測系統(tǒng)進行了數(shù)值仿真，驗證了這種方法的可行性。