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国家标准计划《声学 干涉型光纤水听器相移灵敏度测量》由 TC17(全国声学标准化技术委员会)归口上报及执行 ,主管部门为中国科学院

主要起草单位 中国船舶重工集团公司第七一五研究所北京大学中国电子科技集团公司第二十三研究所国防科技大学浙江大学中国科学院声学研究所

目录

基础信息

计划号
20210657-T-491
制修订
制订
项目周期
24个月
下达日期
2021-04-30
申报日期
2019-10-14
公示开始日期
2020-08-17
公示截止日期
2020-08-31
标准类别
方法
国际标准分类号
17.140.01
17 计量学和测量、物理现象
17.140 声学和声学测量
17.140.01 声学测量和噪声抑制综合
归口单位
全国声学标准化技术委员会
执行单位
全国声学标准化技术委员会
主管部门
中国科学院

起草单位

目的意义

光纤作为一种新型的光波传输介质,具有优良的物理、化学和机械性能,在光通信和光传感发展中具有举足轻重的地位。

光纤不仅可以作为光波的传播介质,而且光波在光纤中传播时,表征光波的特性参量(振幅、相位、偏振态、波长等)会因外界因素(如温度、压力、磁场、电场、位移和转动等)的作用直接或间接地发生变化,因此可以将光纤用作传感元件来探测各类物理参数,实现物理参数与光波特性参数的转换。

干涉型光纤水听器是一种相位调制型光纤传感器,该传感器可利用光波技术检测光相位的变化,从而实现水下声波信号的检测。

与传统的压电传感器相比,干涉型光纤水听器具有抗电磁干扰、灵敏度高、体积小、频带响应宽、易于大规模成阵等特点,在声呐装备、石油勘探开采和海洋资源开发等领域有广泛的应用前景。

国内众多单位如国防科技大学、中国电子科技集团公司第二十三研究所、中国船舶重工集团公司第七一五研究所、北京大学、哈尔滨工程大学、神州普惠公司、山东科学院激光研究所、浙江大学、海军工程大学、湘计海盾公司、威海北洋公司等,纷纷开展了干涉型光纤水听器的研发工作。

相移灵敏度是干涉型光纤水听器的重要参数,能够评价干涉型光纤水听器在水下的性能,对其研制和应用起到了重要的作用。

根据测量原理、仪器仪表和解调算法的不同,目前干涉型光纤水听器较为成熟的相移灵敏度测量方法主要有干涉条纹计数法、贝塞尔函数比值法、相位生成载波解调法、差分延时外差解调法和3×3耦合器解调法。

其中,干涉条纹计数法、贝塞尔函数法和相位生成载波解调法测量干涉型光纤水听器的相移灵敏度有相关的企业和军用标准与校准规范,而差分延时外差解调法和3×3耦合器解调法是相对较新的测量方法,尚未见到公开发表的规范和测量标准。

随着国内研制和应用干涉型光纤水听器的单位越来越多,干涉型光纤水听器逐渐从军用向民用化方向发展,相移灵敏度的测量也需要从军工行业向全国推广,用以统一干涉型光纤水听器测量量值。

同时,随着光纤技术的发展,新的测量方法和测试技术也被不断地应用到干涉型光纤水听器的测量中。

因此,急需制定干涉型光纤水听器相移灵敏度校准国家标准,在全国范围内规范干涉型光纤水听器相移灵敏度的测量,确保干涉型光纤水听器相移灵敏度测量的准确可靠。

本标准利用干涉条纹计数法、贝塞尔函数法、相位生成载波解调法、差分延时外差解调法和3×3耦合器解调法实现干涉型光纤水听器的校准,频率范围为10 Hz~10 kHz。

通过制定《声学 干涉型光纤水听器相移灵敏度测量》国家标准,可以进一步规范干涉型光纤水听器相移灵敏度的测量方法,实现干涉型光纤水听器测量方法与量值的统一,有助于客观评价干涉型光纤水听器的声学性能,保证光纤水听器测量结果的准确、可靠,促进我国光纤水听器的研究开发和实用化进程,对干涉型光纤水听器的研制、生产及工程应用具有重要的推动作用。

范围和主要技术内容

范围: 本标准适用于10 Hz~10 kHz频率范围内干涉型光纤水听器相移灵敏度的测量。 主要技术内容 本标准规定了用干涉条纹计数法、贝塞尔函数比值法、相位生成载波解调法、差分延时外差解调法和3×3耦合器解调法测量干涉型光纤水听器相移灵敏度的测量原理、测量装置、测量条件、测量方法和测量不确定度。