本發(fā)明涉及一種用于光纖水聽(tīng)器調(diào)制系統(tǒng)的延時(shí)光纖、參考光纖封裝結(jié)構(gòu)，屬于光纖水聽(tīng)器調(diào)制系統(tǒng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

光纖水聽(tīng)器是基于光纖傳感技術(shù)的一種新型水生信號(hào)探測(cè)傳感器，其原理是利用聲波調(diào)制光波的強(qiáng)度、偏振、相位等參量來(lái)獲取聲波的頻率、強(qiáng)度等信息。光纖水聽(tīng)器的優(yōu)勢(shì)在于鋪埋的通訊光纜可以同時(shí)作為感測(cè)介質(zhì)和數(shù)據(jù)通信介質(zhì)，全程無(wú)需供電。其在靈敏度、頻帶、抗電磁干擾等指標(biāo)方面較傳統(tǒng)壓電水聽(tīng)器有著顯著的優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，光纖水聽(tīng)器及其陣列技術(shù)除主要應(yīng)用于海岸防御領(lǐng)域外，也廣泛應(yīng)用于海洋油氣勘探、港口預(yù)警和地震監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

在光纖水聽(tīng)器調(diào)制系統(tǒng)中，除感受外界水聲信號(hào)的敏感光纖之外，還存在其他光路結(jié)構(gòu)，主要包括參考光路、延時(shí)光路兩部分。由于參考光路光纖、延時(shí)光路光纖和敏感光纖采用相同型號(hào)的保偏光纖，所有光纖對(duì)聲壓信號(hào)均響應(yīng)靈敏，但并不需要參考光路光纖、延時(shí)光路光纖響應(yīng)聲壓信號(hào)；同時(shí)，由于材料的熱膨脹性，光纖對(duì)工作溫度要求也很高，光環(huán)境溫度變化會(huì)造成光纖相應(yīng)性能的變化，也會(huì)極大地影響系統(tǒng)工作精度；此外，光纖水聽(tīng)器調(diào)制系統(tǒng)在復(fù)雜工作環(huán)境中，會(huì)受振動(dòng)影響，影響光纖的正常工作狀態(tài)，影響光信號(hào)傳導(dǎo)質(zhì)量。為消除上述三方面因素所造成的不利影響，需要對(duì)參考光路光纖、延時(shí)光路光纖封裝進(jìn)行隔音、隔熱、隔振細(xì)化設(shè)計(jì)，從而提升光纖傳導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)能夠高精度正常工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種用于光纖水聽(tīng)器調(diào)制系統(tǒng)的延時(shí)光纖、參考光纖封裝結(jié)構(gòu)，有效消除外界聲音、振動(dòng)、溫度變化對(duì)光纖水聽(tīng)器調(diào)制系統(tǒng)造成的不利影響。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種用于光纖水聽(tīng)器調(diào)制系統(tǒng)的延時(shí)光纖、參考光纖封裝結(jié)構(gòu)，包括參考光纖繞纖柱、延時(shí)光纖繞纖柱、隔振結(jié)構(gòu)、內(nèi)層保護(hù)罩、內(nèi)層安裝底板、中層安裝底板、隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)、外層保護(hù)罩、光纖連接法蘭組件，

參考光纖繞纖柱、延時(shí)光纖繞纖柱安裝在內(nèi)層安裝底板上，中層安裝底板置于內(nèi)層安裝底板下部，中層安裝底板通過(guò)隔振結(jié)構(gòu)與內(nèi)層安裝底板連接，阻隔中層安裝底板傳遞到內(nèi)層安裝底板的20HZ以上的振動(dòng)；內(nèi)層保護(hù)罩與中層安裝底板連接，參考光纖繞纖柱、延時(shí)光纖繞纖柱、隔振結(jié)構(gòu)、內(nèi)層安裝底板包裹在內(nèi)層保護(hù)罩中；

在內(nèi)層保護(hù)罩的外壁及中層安裝底板下表面安裝隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)，形成內(nèi)層隔音隔熱體，光纖連接法蘭組件與外層保護(hù)罩連接、外層保護(hù)罩包裹于內(nèi)層隔音隔熱體上。

內(nèi)層安裝底板與內(nèi)層保護(hù)罩內(nèi)壁不接觸。

隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)吸音系數(shù)不小于0.75。

隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)厚度不小于10mm，隔音后封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部噪音不大于25dB。

隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)材料為聚酯纖維隔音棉。

隔振結(jié)構(gòu)材料為SE系列阻尼硅橡膠。

隔振結(jié)構(gòu)工作溫度為-40℃～60℃。

隔振結(jié)構(gòu)極限行程小于3mm。

內(nèi)層保護(hù)罩的諧振頻率為350Hz±10Hz。

內(nèi)層保護(hù)罩的放大系數(shù)為3。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

(1)本發(fā)明隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)吸音系數(shù)不小于0.75，隔音后封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部噪音不大于25dB，有效隔絕了外界聲信號(hào)和溫度的擾動(dòng)；

(2)本發(fā)明選用SE系列阻尼硅橡膠作為隔振墊片，采取四點(diǎn)支撐布置的形式，通過(guò)隔振結(jié)構(gòu)可阻隔中層安裝底板傳遞到內(nèi)層安裝底板的20HZ以上的振動(dòng)，減振效率大于85％，有效消除了外界振動(dòng)對(duì)光路的不利影響；

(3)本發(fā)明考光路、延時(shí)光路及其附屬結(jié)構(gòu)均可以完整地將布置在封裝結(jié)構(gòu)當(dāng)中，極大地提升了光纖水聽(tīng)器調(diào)制系統(tǒng)空間利用率，同時(shí)對(duì)光纖起到了進(jìn)一步保護(hù)的作用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明參考光路示意圖；

圖3為本發(fā)明延時(shí)光路示意圖；

圖4為本發(fā)明參考光纖繞纖柱、延時(shí)光纖繞纖柱在內(nèi)層安裝底板的安裝布置圖；

圖5為圖4中內(nèi)層安裝底板的結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明內(nèi)層安裝底板、隔振結(jié)構(gòu)、中層安裝底板的安裝布置圖；

圖7為本發(fā)明內(nèi)層保護(hù)罩和中層安裝底板的安裝布置圖；

圖8為圖7中有過(guò)纖孔方向的側(cè)視圖；

圖9為本發(fā)明內(nèi)層結(jié)構(gòu)和外層結(jié)構(gòu)之間隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)安裝布置圖；

圖10為本發(fā)明光纖連接法蘭組件的分解視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

如圖1所示，本發(fā)明提出的一種用于光纖水聽(tīng)器調(diào)制系統(tǒng)的延時(shí)光纖、參考光纖封裝結(jié)構(gòu)，包括參考光纖繞纖柱1、延時(shí)光纖繞纖柱2、隔振結(jié)構(gòu)3、內(nèi)層保護(hù)罩4、內(nèi)層安裝底板5、中層安裝底板6、隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)7、外層安裝底板8、外層保護(hù)罩9、光纖連接法蘭組件10，

參考光纖繞纖柱1、延時(shí)光纖繞纖柱2安裝在內(nèi)層安裝底板5上，中層安裝底板6置于內(nèi)層安裝底板5下部，中層安裝底板6通過(guò)隔振結(jié)構(gòu)3與內(nèi)層安裝底板5連接，阻隔中層安裝底板6傳遞到內(nèi)層安裝底板5的20HZ以上的振動(dòng)；內(nèi)層保護(hù)罩4與中層安裝底板6連接，參考光纖繞纖柱1、延時(shí)光纖繞纖柱2、隔振結(jié)構(gòu)3、內(nèi)層安裝底板5包裹在內(nèi)層保護(hù)罩4中；在內(nèi)層保護(hù)罩4的外壁及中層安裝底板6下表面安裝隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)7，形成內(nèi)層隔音隔熱體，光纖連接法蘭組件10與外層保護(hù)罩9連接、外層保護(hù)罩9包裹于內(nèi)層隔音隔熱體上。

如圖5所示，內(nèi)層安裝底板5包括參考光纖繞制環(huán)安裝凹槽51，延時(shí)光纖繞制環(huán)安裝凹槽52、耦合器安裝架53、第一法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡安裝架54、第二法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡安裝架55、隔振結(jié)構(gòu)安裝過(guò)孔56。

如圖6所示，隔振結(jié)構(gòu)3包括第一隔振墊片31，第二隔振墊片32、內(nèi)孔安裝工裝33、安裝螺栓34。內(nèi)層保護(hù)罩4一側(cè)面開(kāi)有第一過(guò)纖槽41，如圖7、圖8所示，中層安裝底板6一側(cè)面帶有第一擋纖凸起結(jié)構(gòu)61，并有4個(gè)螺紋孔62用于固定隔振結(jié)構(gòu)3。

參考光纖繞纖柱1、延時(shí)光纖繞纖柱2與纖連接法蘭組件10分別組成參考光路和延時(shí)光路，如圖2、圖4所示，參考光路包括參考光纖11、參考光纖繞纖柱1、一分二耦合器13、第一法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡14、第二法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡15、光纖輸入輸出端16，

延時(shí)光路包括延時(shí)光纖21，延時(shí)光纖繞纖柱2、光纖輸入端23、光纖輸出端24，

參考光纖11緊密繞制在參考光纖繞纖柱1上，參考光纖繞纖柱1利用螺釘固定在參考光纖繞制環(huán)安裝凹槽51內(nèi)。如圖3、圖4，圖5所示，一分二耦合器13安裝在耦合器安裝架53內(nèi)、第一法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡14安裝在第一法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡安裝架54內(nèi)、第二法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡15安裝在第二法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡安裝架55內(nèi)。延時(shí)光纖21緊密繞制在延時(shí)光纖繞纖柱2上，延時(shí)光纖繞纖柱2利用螺釘固定在延時(shí)光纖繞制環(huán)安裝凹槽52內(nèi)。

如圖6、圖7、圖8所示，第一隔振墊片31、第二隔振墊片32分別從上、下兩面安置在過(guò)孔62內(nèi)，中心通過(guò)內(nèi)孔安裝工裝33固定，并利用安裝螺栓34將內(nèi)層安裝底板5連帶隔振結(jié)構(gòu)3安裝固定在外層安裝底板8上。利用螺釘將內(nèi)層保護(hù)罩4安裝在中層安裝底板6上對(duì)應(yīng)的安裝孔位置處，第一擋纖凸起結(jié)構(gòu)61鑲嵌在第一過(guò)纖槽41中，并留有部分孔隙用于過(guò)傳輸光纖。

如圖9所示，外層安裝底板8一側(cè)面帶有第二擋纖凸起結(jié)構(gòu)81、底部帶有外接安裝結(jié)構(gòu)82。外層保護(hù)罩9一側(cè)面開(kāi)有第二過(guò)纖槽91、光纖輸入輸出結(jié)構(gòu)安裝板92。

內(nèi)層保護(hù)罩4安裝在中層安裝底板6安裝完畢后，采用一定厚度的隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)7均勻包裹在其表面。隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)7包裹的內(nèi)層封裝盒體安置在外層保護(hù)罩9內(nèi)，并將外層保護(hù)罩9利用螺釘與外層安裝底板8配套安裝，第一擋纖凸起結(jié)構(gòu)61鑲嵌在第一過(guò)纖槽41中，并留有部分孔隙用于過(guò)傳輸光纖。利用外接安裝結(jié)構(gòu)82安裝在需要的位置處。

如圖10所示，光纖連接法蘭組件10包括L型安裝角鋁101、法蘭接頭102、第一光纖接頭103、第二光纖接頭104。

法蘭接頭102利用螺釘安裝在L型安裝角鋁101上，第一光纖接頭103、第二光纖接頭104安裝在法蘭接頭102上。L型安裝角鋁101安裝在外層保護(hù)罩9上光纖輸入輸出結(jié)構(gòu)安裝板92相應(yīng)位置處。光路的光纖輸入輸出端16、光纖輸入端23、光纖輸出端24與分別與第二光纖接頭104相連接。

隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)吸音系數(shù)不小于0.75，隔音隔熱填充結(jié)構(gòu)厚度不小于10mm，隔音后封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部噪音不大于25dB。

隔振結(jié)構(gòu)材料為SE系列阻尼硅橡膠，隔振結(jié)構(gòu)工作溫度為-40℃～60℃，隔振結(jié)構(gòu)極限行程小于3mm，內(nèi)層保護(hù)罩的諧振頻率為350Hz±10Hz，內(nèi)層保護(hù)罩的放大系數(shù)為3。

本發(fā)明采用上述組成和安裝布置形式，可以將參考光路、延時(shí)光路及其附屬結(jié)構(gòu)均完整地布置在封裝結(jié)構(gòu)當(dāng)中，極大地提升了光纖水聽(tīng)器調(diào)制系統(tǒng)空間利用率，同時(shí)對(duì)光纖起到了進(jìn)一步保護(hù)的作用。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限與此，在任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明未公開(kāi)內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。