[go: up one dir, main page]

RU2185709C1 - Optical doppler hydrophone - Google Patents

Optical doppler hydrophone Download PDF

Info

Publication number
RU2185709C1
RU2185709C1 RU2001120900/09A RU2001120900A RU2185709C1 RU 2185709 C1 RU2185709 C1 RU 2185709C1 RU 2001120900/09 A RU2001120900/09 A RU 2001120900/09A RU 2001120900 A RU2001120900 A RU 2001120900A RU 2185709 C1 RU2185709 C1 RU 2185709C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
beam splitter
lens
receiving
optical
hydrophone
Prior art date
Application number
RU2001120900/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.Н. Власов
В.К. Маслов
С.В. Сильвестров
А.Д. Толстоухов
С.Г. Цыганков
Original Assignee
Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" filed Critical Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений"
Priority to RU2001120900/09A priority Critical patent/RU2185709C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2185709C1 publication Critical patent/RU2185709C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: hydroacoustics; contactless detectors of hydroacoustic signals. SUBSTANCE: hydrophone has laser and first beam splitter, first transmitting lens, first receiving lens, second beam splitter, receiving diaphragm, and photodetector all optically matched with laser; Doppler frequency processing unit, and program unit; receiving diaphragm is mounted in front of photodetector whose output is connected to Doppler frequency processing unit; controlled input of the latter is connected to one of outputs of program unit; it also has third beam splitter mounted in parallel with first one as well as second transmitting and second receiving lenses optically coupled with the latter, fourth beam splitter mounted in parallel with second beam splitter, and five controlled optical gates mounted, respectively, between first beam splitter and first receiving lens, between third beam splitter and second transmitting lens, between third and fourth light splitters, between first receiving lens and second beam splitter, and between second receiving lens and fourth beam splitter; controlled inputs of five optical gates are connected to respective five outputs of program unit. In addition hydrophone has light-dissipation particle generator, device for injecting them into analyzed medium, and optical wave frequency shifter mounted between first beam splitter and first transmitting lens or between third beam splitter and second transmitting lens. First beam splitter is free to displace relative to third beam splitter. EFFECT: enlarged quantity of audio wave parameters analyzed enabling measurement of speed bigradients and gradients of higher-order audio wave as well as estimation of spatial differential characteristics of hydroacoustic field. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в качестве бесконтактного средства обнаружения источника гидроакустических сигналов. The invention relates to the field of sonar and can be used as a non-contact means of detecting a source of sonar signals.

Известно устройство аналогичного назначения [1], реализованное в способе измерения уровней звукового давления источников шумоизлучения подводного объекта. Известное устройство под названием оптический гидрофон денситометрическим корреляционным способом позволяет обнаружить источники гидроакустических сигналов и оценить уровень их звукового давления. A known device for a similar purpose [1], implemented in a method for measuring sound pressure levels of noise sources of an underwater object. A known device called an optical hydrophone by densitometric correlation method allows you to detect sources of hydroacoustic signals and evaluate their sound pressure level.

Недостатком известного оптического гидрофона [1] является сложность его практической реализации, а также сложность выделения последнего сигнала на фоне гидрофизических помех. A disadvantage of the known optical hydrophone [1] is the difficulty of its practical implementation, as well as the difficulty of isolating the last signal against the background of hydrophysical interference.

Известно лазерное доплеровское устройство для обнаружения акустических сигналов, которое можно использовать в качестве гидрофона [2], принятое за прототип. Known laser Doppler device for detecting acoustic signals, which can be used as a hydrophone [2], adopted as a prototype.

В прототипе используется хорошо разработанный анемометрический способ измерения колебательной скорости звуковой волны, в связи с чем, он свободен от недостатков аналога [1]. The prototype uses a well-developed anemometric method for measuring the vibrational velocity of a sound wave, and therefore, it is free from the disadvantages of the analogue [1].

В известном оптическом доплеровском гидрофоне используется схема с опорным пучком, содержащая лазер и оптически согласованные с ним в лазерный доплеровский измеритель скорости (ЛДИС) первый светоделитель, передающий объектив, приемный объектив, второй светоделитель, приемную диафрагму и фотоприемник, а также блок обработки доплеровской частоты и программный блок, при этом приемная диафрагма установлена перед фотоприемником, подключенным выходом к блоку обработки доплеровской частоты, управляемый вход которого соединен с одним из выходов программного блока. In the known optical Doppler hydrophone, a reference beam scheme is used, comprising a laser and a first beam splitter optically matched with it to a laser Doppler speed meter (LDIS), a transmitting lens, a receiving lens, a second beam splitter, a receiving diaphragm and a photodetector, as well as a Doppler frequency processing unit and software unit, while the receiving diaphragm is installed in front of the photodetector connected by the output to the Doppler frequency processing unit, the controlled input of which is connected to one of the output odes of the program block.

Недостатком известного гидрофона является ограниченность его применения случаями измерения амплитуды колебательной скорости и связанного с ней градиента давления в звуковой волне. A disadvantage of the known hydrophone is its limited use in cases of measuring the amplitude of the vibrational velocity and the associated pressure gradient in the sound wave.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является расширение числа измеряемых параметров звуковой волны, а именно получение дополнительной возможности измерения биградиентов скорости и градиентов более высоких порядков звуковой волны, а также оценка пространственных разностных характеристик гидроакустического поля. The technical result obtained from the implementation of the invention is to expand the number of measured parameters of the sound wave, namely, to obtain the additional ability to measure the velocity gradients and gradients of higher orders of the sound wave, as well as the assessment of the spatial difference characteristics of the hydroacoustic field.

Данный технический результат достигается за счет того, что в известный оптический доплеровский гидрофон, выполненный по схеме ЛДИС с опорным пучком, содержащей лазер и оптически согласованные с ним в схему ЛДИС первый светоделитель, передающий объектив, приемный объектив, второй светоделитель, приемную диафрагму и фотоприемник, а также блок обработки доплеровской частоты и программный блок, при этом приемная диафрагма установлена перед фотоприемником, подключенным выходом к блоку обработки доплеровской частоты, управляемый вход которого соединен с одним из выходов программного блока, дополнительно введены третий светоделитель, установленный параллельно первому светоделителю и оптически связанные с ним во второй ЛДИС, аналогичный первому, второй передающий и второй приемный объективы, а также четвертый светоделитель, установленный параллельно второму светоделителю, и пять управляемых оптических затворов, установленных соответственно между первым светоделителем и первым передающим объективом, между третьим светоделителем и вторым передающим объективом, между третьим и четвертым светоделителями, между приемным объективом и вторым светоделителем и между вторым приемным объективом и четвертым светоделителем, при этом управляемые входы пяти оптических затворов подключены к соответствующим пяти выходам программного блока. This technical result is achieved due to the fact that the first optical beam splitter, transmitting lens, receiving lens, second beam splitter, receiving diaphragm and photodetector, into the well-known optical Doppler hydrophone made according to the LDIS scheme with a reference beam containing a laser and optically matched with it into the LDIS scheme as well as a Doppler frequency processing unit and a program unit, while the receiving diaphragm is installed in front of the photodetector connected by the output to the Doppler frequency processing unit, the controlled input of which connected to one of the outputs of the program unit, an additional third beam splitter is introduced, installed parallel to the first beam splitter and optically coupled to it in the second LDIS, similar to the first, second transmitting and second receiving lenses, and a fourth beam splitter installed parallel to the second beam splitter, and five controlled optical shutters installed respectively between the first beam splitter and the first transmitting lens, between the third beam splitter and the second transmitting lens, between and the fourth beam splitter, between the receiving lens and the second beam splitter and between the second receiving lens and the fourth beam splitter, while the controlled inputs of the five optical shutters are connected to the corresponding five outputs of the program unit.

Оптический доплеровский гидрофон может дополнительно содержать генератор светорассеивающих частиц и устройство их впрыскивания в исследуемую среду. The optical Doppler hydrophone may further comprise a generator of light-scattering particles and a device for injecting them into the test medium.

Оптический доплеровский гидрофон может также содержать оптическое устройство сдвига частоты световой волны, установленное между третьим светоделителем и вторым передающим объективом или между первым светоделителем и первым передающим объективом. The optical Doppler hydrophone may also comprise an optical light wave frequency shifter mounted between the third beam splitter and the second transmitting lens, or between the first beam splitter and the first transmitting lens.

При этом первый светоделитель может быть выполнен с возможностью взаимного смещения относительно третьего светоделителя. In this case, the first beam splitter can be made with the possibility of mutual displacement relative to the third beam splitter.

Изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 представлена оптико-электронная схема гидрофона, на фиг.2 - временные диаграммы для пояснения принципа его работы. The invention is illustrated by drawings: in Fig. 1, an optical-electronic diagram of a hydrophone is shown, in Fig. 2 are timing charts for explaining the principle of its operation.

Оптический гидрофон, содержащий (фиг. 1) лазер 1 и оптически согласованные с ним в схему лазерного доплеровского измерителя скорости с опорным пучком светоделители 2, 3, 4, 5, приемная диафрагма 6 и фотоприемник 7. An optical hydrophone containing (Fig. 1) laser 1 and optically matched with it in a laser Doppler speed meter with a reference beam, beam splitters 2, 3, 4, 5, a receiving diaphragm 6, and a photodetector 7.

Оптические элементы 2, 3, 4, 5 формируют опорный пучок 8 ЛДИС. The optical elements 2, 3, 4, 5 form the reference beam 8 LDIS.

Имеются также формирователи зондирующих лазерных пучков 9, 10, выполненные в виде передающих длиннофокусных объективов 11, 12, и формирователи светорассеянных лазерных пучков 13, 14, выполненные в виде аналогичных длиннофокусных приемных объективов 15, 16. There are also shapers of probe laser beams 9, 10, made in the form of transmitting long-focus lenses 11, 12, and shapers of light-scattered laser beams 13, 14, made in the form of similar long-focus receiving lenses 15, 16.

Передающие и приемные объективы формируют в исследуемой жидкой среде с распространяющейся в ней акустической волной 17 четыре измерительных объема 18, 19, 20 и 21, расположенные в вершинах ромба на известном расстоянии вдоль распространения акустической волны, как показано на фиг.1. The transmitting and receiving lenses form four measuring volumes 18, 19, 20 and 21 located in the vertices of the rhombus at a known distance along the propagation of the acoustic wave in the studied liquid medium with the acoustic wave 17 propagating in it, as shown in FIG. 1.

С помощью светоделителя 4, 5 рассеянные на частицах световые пучки 13, 14 смешиваются с опорным пучком 8 на приемной диафрагме 6. Using a beam splitter 4, 5 the light beams 13, 14 scattered by the particles are mixed with the reference beam 8 at the receiving diaphragm 6.

На пути одного из зондирующих 9 или 10 и опорного 8 пучков могут быть установлены устройства сдвига частоты (на чертеже на показаны) для определения знака колебательной скорости. On the way of one of the probing 9 or 10 and reference 8 beams, frequency shifting devices (shown in the drawing) can be installed to determine the sign of the vibrational velocity.

Электронная схема ЛДИС включает в себя традиционные для него блоки программного управления (программный блок 29) и блок 23 обработки доплеровского сигнала, в который как обычно входит процессор и регистратор [3]. The LDIS electronic circuit includes traditional program control units (program unit 29) and a Doppler signal processing unit 23, which, as usual, includes a processor and a recorder [3].

Шесть выходов программного блока 22 подключены к пяти электрооптическим затворам 24, 25, 26, 27, 28, установленных соответственно на путях опорного пучка 8, зондирующих (или передающих) пучков 9, 10 и рассеянных пучков 13, 14. Шестой выход программного блока 22 подключен к управляющему входу блока 23 обработки доплеровского сигнала. Six outputs of the program unit 22 are connected to five electro-optical gates 24, 25, 26, 27, 28, respectively installed on the paths of the reference beam 8, probing (or transmitting) beams 9, 10 and scattered beams 13, 14. The sixth output of the program unit 22 is connected to the control input of block 23 for processing the Doppler signal.

Все оптические и электронные блоки ЛДИС хорошо известны из специальной литературы [3] и не нуждаются в пояснениях. All optical and electronic blocks of LDIS are well known from the special literature [3] and do not need explanation.

Программный блок 23 может быть выполнен в виде генератора импульсов, управляемой длительности τ1 и скважности τ2 (фиг.2) или по любой другой известной схеме [4].The program unit 23 can be made in the form of a pulse generator, controlled duration τ 1 and duty cycle τ 2 (figure 2) or by any other known scheme [4].

ЛДИС может быть снабжен генератором светорассеивающих частиц, впрыскиваемых с помощью дозатора в исследуемую среду (на чертеже не показан). Данные устройства также хорошо известны в технике построения ЛДИС [3]. LDIS can be equipped with a generator of light-scattering particles injected with a dispenser into the test medium (not shown in the drawing). These devices are also well known in the technique of constructing LDIS [3].

Нетрудно заметить, что изображенная на фиг.1 схема гидрофона представляет из себя хорошо известные (в том числе и из прототипа [2]) схемы ЛДИС с опорным пучком с рассеянием света назад. То есть данная схема односторонняя. Все элементы гидрофона и его электронные блоки могут быть расположены вне исследуемой среды, например, внутри подводного объекта, шум которого требуется проконтролировать с помощью данного гидрофона. It is easy to see that the hydrophone circuit shown in FIG. 1 is a well-known (including from the prototype [2]) LDIS circuit with a reference beam with backscattering. That is, this scheme is one-way. All elements of the hydrophone and its electronic units can be located outside the medium under study, for example, inside an underwater object, the noise of which must be controlled using this hydrophone.

На фиг.1 под позицией 29 представлена обшивка корпуса подводного объекта. In figure 1, under position 29 presents the casing of the underwater object.

В данном случае измерительные объемы 18, 19, 20, 21 в исследуемой среде формируются с помощью передающих и приемных объективов 11, 12, 15, 16 через оптические окна 30, 31. In this case, the measuring volumes 18, 19, 20, 21 in the test medium are formed using transmitting and receiving lenses 11, 12, 15, 16 through the optical windows 30, 31.

Возможны и другие варианты формирования измерительных объемов в исследуемой среде, например, с использованием волоконной оптики. There are other options for the formation of measuring volumes in the medium under study, for example, using fiber optics.

Лазерный доплеровский гидрофон работает следующим образом. Laser Doppler hydrophone works as follows.

Предварительно для данной исследуемой среды, например морской, подбирают оптимальные значения длительностей τ1 импульсов 32 (фиг.2) и их скважности τ2, также расстояние Δx между измерительными объемами 18, 19, 20, 21 (фиг. 1).Preliminarily, for this studied medium, for example, marine, the optimal values of the durations τ 1 of pulses 32 (FIG. 2) and their duty cycle τ 2 are selected, as well as the distance Δx between the measuring volumes 18, 19, 20, 21 (FIG. 1).

В рабочем состоянии лазерный доплеровский гидрофон работает в семи различных режимах в зависимости от того, какая последовательность импульсов i1, i2, i3, i4, i5 (фиг.2) подается от программного блока 22 на электрооптические затворы 24, 25, 26, 27 и 28. Для периода времени t1 (фиг.2) электрооптические затворы 24, 25, 28 открыты, а остальные электрооптические затворы закрыты. Для этого времени с помощью ЛДИС происходит измерение колебательной скорости рассеивающих частиц в рабочем объеме 19. А также определение соответствующего этой колебательной скорости градиента звукового давления dp/dx. Последнее происходит в компьютере блока 23 обработки доплеровской частоты. До этого времени работа лазерного гидрофона не отличается от работы прототипа.In working condition, the laser Doppler hydrophone operates in seven different modes, depending on what sequence of pulses i 1 , i 2 , i 3 , i 4 , i 5 (Fig. 2) is supplied from program unit 22 to electro-optical shutters 24, 25, 26, 27 and 28. For a period of time t 1 (FIG. 2), the electro-optical shutters 24, 25, 28 are open, and the remaining electro-optical shutters are closed. For this time, using LDIS, the vibrational velocity of scattering particles is measured in the working volume 19. And also the sound pressure gradient dp / dx corresponding to this vibrational velocity is determined. The latter occurs in the computer unit 23 processing Doppler frequency. Until this time, the operation of the laser hydrophone does not differ from the work of the prototype.

В период времени t2 (см. временную диаграмму на фиг.2) электрооптические затворы 25, 28 закрываются, а электрооптические затворы 26, 27 открываются. И второй аналогичный ЛДИС гидрофона измеряет колебательную скорость V светорассеивающих частиц, но уже в измерительном объеме 18. При этом период времени τ2 предварительно подбирается вручную или автоматически оптимальным для обработки доплеровских сигналов.In the period of time t 2 (see the timing diagram in figure 2), the electro-optical shutters 25, 28 are closed, and the electro-optical shutters 26, 27 are opened. And the second analogous LDIS hydrophone measures the vibrational velocity V of the light-scattering particles, but already in the measuring volume 18. In this case, the time period τ 2 is pre-selected manually or automatically optimal for processing Doppler signals.

В этот период времени вновь рассчитывается градиент звукового давления dp/dx. Кроме того, проводится сравнение этого значения градиента с ранее измеренным его значением в другой точке (измерительном объеме 19 в период времени t1).During this time period, the sound pressure gradient dp / dx is again calculated. In addition, a comparison is made of this gradient value with its previously measured value at another point (measuring volume 19 in a period of time t 1 ).

По результатам сравнения измеренных в различных точках гидроакустических величин проводят оценки пространственных разностных характеристик (ПРХ) звукового поля (центральные моменты различных порядков, корреляционные характеристики и т.п.). Based on the results of comparing the hydroacoustic quantities measured at various points, the spatial difference characteristics (RX) of the sound field are estimated (central moments of various orders, correlation characteristics, etc.).

В период времени t3, когда открыты только затворы 25 и 28, происходит измерение величин dv/dx и ∂2p/dx2, т.е. градиента колебательной скорости и биградиента звукового давления в измерительном объеме 19.In the time period t 3 , when only the gates 25 and 28 are open, the values of dv / dx and ∂ 2 p / dx 2 are measured, i.e. the gradient of the vibrational velocity and the big gradient of sound pressure in the measuring volume 19.

А в период времени t4, когда открыты только затворы 26, 27, происходит повторное измерение градиента колебательной скорости и биградиента звукового давления в измерительном объеме 18.And in the period of time t 4 , when only the shutters 26, 27 are open, a repeated measurement of the gradient of the vibrational velocity and the sound pressure bi-gradient in the measuring volume 18 takes place.

Последующее сравнение измеренных значений также позволяет произвести оценку пространственных разностных значений (ПРХ)2 пространственных производных более высокого порядка. The subsequent comparison of the measured values also allows the estimation of spatial difference values (RX) of 2 higher order spatial derivatives.

В период времени t5 открыты затворы 25, 26, 28 и гидрофон измеряет биградиенты колебательной скорости d2v/dx2, по которым рассчитываются производные d4p/dx4 в измерительных объемах 19, 20 на расстоянии Δx в направлении распространения звуковой волны 17.At time t 5 , gates 25, 26, 28 are open and the hydrophone measures the bi-gradients of the vibrational velocity d 2 v / dx 2 , from which the derivatives d 4 p / dx 4 are calculated in the measuring volumes 19, 20 at a distance Δx in the direction of propagation of the sound wave 17 .

В период времени t6, когда открыты затворы 25, 26, 27 подобные измерения повторяются для измерительных объемов 18, 21. В результате этих измерений получают не только пространственные градиенты гидроакустических величин более высоких порядков на пути Δx, но и их пространственно-разностные характеристики (ПРХ)4.At time t 6 , when the gates 25, 26, 27 are open, similar measurements are repeated for measuring volumes 18, 21. As a result of these measurements, not only spatial gradients of hydroacoustic quantities of higher orders on the Δx path are obtained, but also their spatial-difference characteristics ( PRX) 4 .

Наконец в период времени t7, когда открыты затворы 25, 26, 27, 28, измеряются пространственные градиенты d4v/dx4 и d8v/dx8 на расстояниях Δx.
Путем сдвига светоделителя 2 вправо или влево относительно светоделителя 3 изменяют расстояние между параллельными пучками 9, 10. Это приводит к смещению измерительных объемов 18, 20 относительно измерительных объемов 19, 21 и измерению расстояния Δx.
Получается возможность измерения РПХ в других точках акустического поля. (Светоделитель 3 можно сделать также подвижным относительно светоделителя 2 для смещения измерительных объемов 19, 21).
Finally, in the period of time t 7 , when the shutters 25, 26, 27, 28 are open, the spatial gradients d 4 v / dx 4 and d 8 v / dx 8 are measured at distances Δx.
By shifting the beam splitter 2 to the right or left relative to the beam splitter 3, the distance between parallel beams 9, 10 is changed. This leads to a displacement of the measuring volumes 18, 20 relative to the measuring volumes 19, 21 and measuring the distance Δx.
It is possible to measure the GPC at other points in the acoustic field. (The beam splitter 3 can also be made movable relative to the beam splitter 2 to bias the measurement volumes 19, 21).

Если в исследуемой среде наблюдается нехватка светорассеивающих частиц, включают генератор рассеивающих частиц (на чертеже не показан) для увеличения концентрации последних в рабочих объемах 18, 19, 20, 21 и измерения вновь повторяются. If in the test medium there is a shortage of light scattering particles, a scattering particle generator (not shown) is turned on to increase the concentration of the latter in the working volumes 18, 19, 20, 21 and the measurements are repeated.

Таким образом, оптический доплеровский гидрофон позволяет измерить более десятка векторных и скалярных характеристик гидроакустического поля, что позволяет, например, более точно определить местонахождение источника гидроакустического сигнала, расположенного за обшивкой корпуса 29 внутри обследуемого плавсредства. Или более точно настроится на направление источника шумоизлучения, располагаемого вне корпуса плавсредства. Этим достигается поставленный технический результат. Thus, the optical Doppler hydrophone allows you to measure more than a dozen vector and scalar characteristics of the hydroacoustic field, which allows, for example, to more accurately determine the location of the source of the hydroacoustic signal located behind the casing 29 inside the surveyed craft. Or more accurately adjust to the direction of the noise source located outside the hull of the craft. This achieves the set technical result.

Источники информации
1. Патент РФ 2092802, кл. G 01 L 11/00, G 01 S 7/52, 1997.
Sources of information
1. RF patent 2092802, cl. G 01 L 11/00, G 01 S 7/52, 1997.

2. Патент Великобритании 2334171, кл. G 01 S 17/50, 1999 - прототип. 2. UK patent 2334171, CL G 01 S 17/50, 1999 - prototype.

3. Клыков В.П. и др. Лазерная анемометрия, дистанционная спектроскопия и интерферометрия/ Под ред. М.С. Соекина. Киев: Наукова думка, 1985, 160 с. 3. Fangs V.P. et al. Laser anemometry, remote spectroscopy and interferometry / Ed. M.S. Soekina. Kiev: Naukova Dumka, 1985, 160 p.

4. Шполянский В. А., Курицкий А.М. Программно-временные задатчики. М.: Машиностроение, 1984, 448 с. 4. Shpolyansky V. A., Kuritsky A. M. Program-time adjusters. M.: Mechanical Engineering, 1984, 448 p.

Claims (4)

1. Оптический доплеровский гидрофон, содержащий лазер и оптически согласованные с ним первый светоделитель, первый передающий объектив, первый приемный объектив, второй светоделитель, приемную диафрагму и фотоприемник, а также блок обработки доплеровской частоты и программный блок, при этом приемная диафрагма установлена перед фотоприемником, подключенным выходом к блоку обработки доплеровской частоты, управляемый вход которого соединен с одним из выходов программного блока, отличающийся тем, что дополнительно содержит третий светоделитель, установленный параллельно первому светоделителю, и оптически связанные с ним второй передающий и второй приемный объективы, а также четвертый светоделитель, установленный параллельно второму светоделителю, и пять управляемых оптических затвора, установленных соответственно между первым светоделителем и первым передающим объективом, между третьим светоделителем и вторым передающим объективом, между третьим и четвертым светоделителями, между первым приемным объективом и вторым светоделителем и между вторым приемным объективом и четвертым светоделителем, при этом управляемые входы пяти оптических затворов подключены к соответствующим пяти выходам программного блока. 1. An optical Doppler hydrophone comprising a laser and a first beam splitter, a first transmitting lens, a first receiving lens, a second beam splitter, a receiving diaphragm and a photodetector, as well as a Doppler frequency processing unit and a program unit, the receiving diaphragm being installed in front of the photodetector, connected output to the processing unit of the Doppler frequency, the controlled input of which is connected to one of the outputs of the software unit, characterized in that it further comprises a third LED a splitter mounted parallel to the first beam splitter and a second transmitting and second receiving lenses optically coupled thereto, as well as a fourth splitter mounted parallel to the second splitter, and five controlled optical shutters mounted respectively between the first splitter and the first transmitting lens, between the third splitter and the second a transmitting lens, between the third and fourth beam splitters, between the first receiving lens and the second beam splitter, and between the second receiving lens ohm and the fourth beam splitter, wherein the inputs of five controllable optical gates connected to outputs of five respective program unit. 2. Оптический доплеровский гидрофон по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит генератор светорассеивающих частиц и устройство впрыскивания их в исследуемую среду. 2. The optical Doppler hydrophone according to claim 1, characterized in that it further comprises a generator of light-scattering particles and a device for injecting them into the test medium. 3. Оптический доплеровский гидрофон по п. 1, отличающийся тем, что между первым светоделителем и первым передающим объективом или между третьим светоделителем и вторым передающим объективом установлено оптическое устройство сдвига частоты световой волны. 3. The optical Doppler hydrophone according to claim 1, characterized in that between the first beam splitter and the first transmitting lens or between the third beam splitter and the second transmitting lens, an optical device for shifting the frequency of the light wave is installed. 4. Оптический доплеровский гидрофон по п. 1, отличающийся тем, что первый светоделитель выполнен с возможностью взаимного смещения относительно третьего светоделителя. 4. The optical Doppler hydrophone according to claim 1, characterized in that the first beam splitter is made with the possibility of mutual displacement relative to the third beam splitter.
RU2001120900/09A 2001-07-27 2001-07-27 Optical doppler hydrophone RU2185709C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120900/09A RU2185709C1 (en) 2001-07-27 2001-07-27 Optical doppler hydrophone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120900/09A RU2185709C1 (en) 2001-07-27 2001-07-27 Optical doppler hydrophone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2185709C1 true RU2185709C1 (en) 2002-07-20

Family

ID=20252101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001120900/09A RU2185709C1 (en) 2001-07-27 2001-07-27 Optical doppler hydrophone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2185709C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2290770C1 (en) * 2005-04-28 2006-12-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") Laser vector receiver for infrasound fields
RU2295116C2 (en) * 2005-03-23 2007-03-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") Laser hydrophone

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4979820A (en) * 1989-04-24 1990-12-25 Parthasarathy Shakkottai Apparatus for the remote detection of sounds caused by leaks
GB2235844A (en) * 1989-08-18 1991-03-13 Atomic Energy Authority Uk Laser doppler velocimeter
US5175713A (en) * 1983-11-09 1992-12-29 Lockheed Sanders, Inc. Laser sound detector
RU2060597C1 (en) * 1993-03-24 1996-05-20 Научно-производственное объединение "Всесоюзный научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" Fiber-optical submarine detector
GB2334171A (en) * 1998-02-06 1999-08-11 Marconi Electronic Syst Ltd Laser sound detection
RU2167500C1 (en) * 1999-11-19 2001-05-20 Государственное предприятие конструкторское бюро "СПЕЦВУЗАВТОМАТИКА" Method for measurement of noise parameters of floating material by means of laser hydrophone

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5175713A (en) * 1983-11-09 1992-12-29 Lockheed Sanders, Inc. Laser sound detector
US4979820A (en) * 1989-04-24 1990-12-25 Parthasarathy Shakkottai Apparatus for the remote detection of sounds caused by leaks
GB2235844A (en) * 1989-08-18 1991-03-13 Atomic Energy Authority Uk Laser doppler velocimeter
RU2060597C1 (en) * 1993-03-24 1996-05-20 Научно-производственное объединение "Всесоюзный научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" Fiber-optical submarine detector
GB2334171A (en) * 1998-02-06 1999-08-11 Marconi Electronic Syst Ltd Laser sound detection
RU2167500C1 (en) * 1999-11-19 2001-05-20 Государственное предприятие конструкторское бюро "СПЕЦВУЗАВТОМАТИКА" Method for measurement of noise parameters of floating material by means of laser hydrophone

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2295116C2 (en) * 2005-03-23 2007-03-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") Laser hydrophone
RU2290770C1 (en) * 2005-04-28 2006-12-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") Laser vector receiver for infrasound fields

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102980739B (en) Pulse gas laser intracavity flow field measurement device based on four-quadrant detector
CN108827445B (en) A kind of fully distributed fiber vibration sensing method and device
CN108037311B (en) High-precision seawater flow velocity measurement method based on acousto-optic effect
US6628570B2 (en) Laser velocimetry detection of underwater sound
CN109238321B (en) Phase-sensitive optical time domain reflectometer based on multi-frequency time domain correlation and measuring method
CN109297581A (en) A Quadratic Phase Difference Measurement Method for Compensating Frequency Drift in Phase-Sensitive Optical Time Domain Reflectometers
US5379270A (en) Acoustic-optic sound velocity profiler
CN107764388B (en) High-precision seawater sound velocity measurement method based on acousto-optic effect
RU2744070C1 (en) Method for monitoring the presence of water and/or sludge in a long-distance cable duct channel of a fiber-optic transmission line
CN208171424U (en) Multiple light courcess phase sensitive optical time domain reflectometer
Bell Application of optical ray tracking techniques to the simulation of sonar images
RU2185709C1 (en) Optical doppler hydrophone
RU2032180C1 (en) Velocity field determination method
JP2006189392A (en) Absorption measuring apparatus
RU2282875C1 (en) Building structure exploration device
EP2354808B1 (en) Object probing device, object probing program, and object probing method
CN106291578A (en) The method that laser Doppler shift based on two-way one-way communication tests the speed
CN210327579U (en) Optical cable vibrating positioning device
RU2686401C1 (en) Photoelectric method of determining average concentration and average size of dust particles
US4270388A (en) Method and apparatus employing zero order Raman-Nath diffraction information to visualize longitudinal character of an acoustic wave field
CN114993447B (en) Distributed area disturbance monitoring device and disturbance monitoring method
US11719570B2 (en) Methods and apparatuses for acoustic detection using temporary Brillouin gratings
RU2568417C1 (en) Method to monitor field of vibrations and device for its realisation
RU2720268C1 (en) Laser range finder
SU1113747A1 (en) Optical doppler-type meter of turbulent flow speed two-point correlations

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050728