申请/专利权人：青岛哈尔滨工程大学创新发展中心

申请日：2024-02-07

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN117723144B

主分类号：G01H9/00

分类号：G01H9/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2024.04.05#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：本发明属于水听器技术领域，公开了一种偏振调制式水声检测装置、方法及水听器。本发明采用具有双折射特性的透明晶体或液晶材料制成的敏感元件，通过敏感元件形变时双折射透明晶体或液晶偏振光的偏振态变化，将水声信号调制到偏振光信号上，通过解调光偏振态变化信号实现水声信号检测。本发明装置包括线偏振光源、敏感元件、光偏振态检测器、光电转换器阵列及信号滤波处理电路，线偏振光源发出的线偏振光入射到敏感元件，光偏振态检测器将敏感元件出射的偏振光解偏，解调出通过敏感元件调制到光偏振态中的水声信号，光电转换器阵列将检测到的水声光信号变成电信号，最后由信号滤波处理电路滤波处理得到水声信号。本发明自噪声水平低，灵敏度高。

主权项：1.一种偏振调制式水声检测装置，其特征在于，包括：敏感元件，是由具有双折射特性的透明晶体或液晶材料制成的，该敏感元件用于将水声信号转换为偏振光的偏振态变化信号；窄带线偏振光源，用于产生线偏振光，其中线偏振光能够以与所述敏感元件的主光轴呈θ角的方向入射到敏感元件内，θ的角度范围为：0＜θ＜90°；入射的光振动分解成垂直于光轴和平行于光轴的两个分量，对应透明晶体或液晶材料中的o光和e光；光偏振态检测器，用于将由敏感元件出射的已调偏振光解调成光强条纹；光电探测器阵列，用于采集由光偏振态检测器形成的光强条纹并将其转换为电信号；以及信号滤波处理电路，用于采集由所述光电探测器阵列得到的电信号，并对该电信号进行滤波处理，消除电信号中的高频干扰和直流信号，得到检测的水声信号；当敏感元件处于无水声环境时，窄带线偏振光源发出的线偏振光入射到敏感元件内，预先调整光偏振态检测器，使光偏振态检测器输出的光强条纹对比度最大；当敏感元件处于水声声场内时，不再调整窄带线偏振光源以及光偏振态检测器，使得水声信号转换成敏感元件透射光的偏振态变化信号，并通过所述光偏振态检测器进行解调；所述光偏振态检测器包括：减反射膜，用于保证由敏感元件出射的偏振光不被反射回敏感元件；第二偏振光栅和第三偏振光栅，用于分离o光和e光的光分量；其中第二偏振光栅的偏振角与第三偏振光栅的偏振角相差90°，且能够同时调整；二分之一波片，用于将所述第三偏振光栅的出射光偏振方向转换成与所述第二偏振光栅的出射光偏振方向一致；以及具有两个平行缝的不透明膜，用于形成干涉双缝；当敏感元件处于无水声环境时，窄带线偏振光源发出的线偏振光入射到敏感元件内，转动光偏振态检测器，使不透明膜输出的光强条纹对比度最大；当敏感元件处于水声声场内时，不再调整窄带线偏振光源及光偏振态检测器，光偏振态检测器的输出信号中不包含敏感元件静态偏振态变化量，只包含水声引起的偏振态变化信号。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 一种偏振调制式水声检测装置、方法及水听器

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