研究目的
报道基于超弱光纤布拉格光栅（FBG）的水声传感阵列当前理论与实验成果，采用带有自参考信号的改进相位生成载波（PGC）解调方法。
研究成果
所提出的解调方法展现出对调制深度和载波频率漂移更强的稳定性，与常规PGC方法相比，其可检测频率范围扩大了5倍。该传感器阵列在甚低频区域具有高灵敏度，适用于海啸预警和潜艇探测等应用场景。
研究不足
由于实验限制，该研究未涉及传感器阵列在2赫兹以下及2000赫兹以上极低频段的性能表现。裸光纤传感器在高频段的灵敏度尚需进一步研究。
基于超弱光纤布拉格光栅反射器的光纤干涉仪水声传感器阵列解调技术及自参考信号应用
DOI：10.1109/JLT.2018.2884512
期刊：Journal of Lightwave Technology
出版年份：2018
更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要：
我们报道了基于超弱光纤布拉格光栅（FBG）的水声传感阵列的最新理论与实验成果，该阵列采用改进的具有自参考信号的相位生成载波（PGC）解调方法。自参考信号通过一个与声信号及其他环境干扰隔离的传感器获取。相较于传统PGC方法，我们实现了性能提升。使用本解调方法并将未敏化的裸光纤（参考传感器）与水体隔离的实验测试表明，其最小可探测水声压强为2239微帕/√赫兹。我们还对比了本解调方法与传统PGC算法的特性。仿真与实验均显示，本方法不受调制深度C和载波频率漂移的影响，在相同载波频率下可将可探测频率范围扩大5倍。该传感器阵列在甚低频（VLF）区域呈现显著响应特性，这对水下地震探测及潜艇应用具有重要价值。
作者：
Ciming Zhou，Yandong Pang，Li Qian，Xi Chen，Qiannan Xu，Chenguang Zhao，Haoran Zhang，Ziwei Tu，Junbin Huang，Hongcan Gu，Dian Fan
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