[发明专利]一种基于光纤光栅水听器阵列的相位调制解调装置

摘要

本发明公开了一种基于光纤光栅水听器阵列的相位调制解调装置，其采用光纤光栅作为水听器的组成器件，并且采用了带有法拉第旋转镜的反射式相位调制器，使结构变得更加简单，降低了成本；同时本发明采用π/2相位调制法，可以直接通过采点分离出两路正交信号，而不需要通过一般的与参考信号混频滤波处理，简化了算法复杂度，降低了相位噪声，使系统的适用性更强。

主权项

一种基于光纤光栅水听器阵列的相位调制解调装置，其特征在于：包括激光器、光脉冲调制器、环形器、光纤光栅水听器阵列、感应线圈、迈克尔逊匹配干涉仪、光电探测器以及模数转换器；其中：所述激光器用于发射连续的相干光，该连续的相干光经所述光脉冲调制器强度调制后得到一连串的第一周期光脉冲；所述光纤光栅水听器阵列由多个光纤布拉格光栅依次排列组成，相邻两个光纤布拉格光栅组合构成一个法布里‑珀罗腔，所述感应线圈对应嵌设于每个法布里‑珀罗腔中，外部传感信号通过感应线圈作用于法布里‑珀罗腔，通过腔长的变化引起光相位的变化，由此所述第一周期光脉冲经过环形器进入光纤光栅水听器阵列后返回一连串带有相位信息的第二周期光脉冲；反射回的第二周期光脉冲经过所述环形器进入迈克尔逊匹配干涉仪中，所述迈克尔逊匹配干涉仪由光耦合器、光纤、带有法拉第旋转镜D1的反射式相位调制器以及法拉第旋转镜D2组成，其中光耦合器与光纤以及反射式相位调制器所连接的光路作为干涉仪的长臂，光耦合器与法拉第旋转镜D2所连接的光路作为干涉仪的短臂；所述光耦合器用于将第二周期光脉冲平均分配至干涉仪的两臂，所述光纤用于对进入长臂的光脉冲信号进行延时，所述反射式相位调制器用于将π/2相位的方波信号调制到延时后的光脉冲信号中并经法拉第旋转镜D1进行反射，分别经法拉第旋转镜D1和D2反射回的两路光脉冲信号在所述光耦合器中进行干涉形成第三周期干涉光；所述光电探测器用于将第三周期干涉光转换成电信号，所述模数转换器用于采集该电信号并进行取点处理后得到两路正交信号，进而通过DCM算法或反正切算法得到最终的解调信息。