[go: up one dir, main page]

RU2107282C1 - Fiber-optic interferometer for underwater investigations - Google Patents

Fiber-optic interferometer for underwater investigations Download PDF

Info

Publication number
RU2107282C1
RU2107282C1 RU94040286A RU94040286A RU2107282C1 RU 2107282 C1 RU2107282 C1 RU 2107282C1 RU 94040286 A RU94040286 A RU 94040286A RU 94040286 A RU94040286 A RU 94040286A RU 2107282 C1 RU2107282 C1 RU 2107282C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
interferometer
fiber
output
recorder
analog
Prior art date
Application number
RU94040286A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94040286A (en
Inventor
Ю.Н. Власов
В.К. Маслов
С.В. Сильвестров
А.Д. Толстоухов
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 RU94040286A priority Critical patent/RU2107282C1/en
Publication of RU94040286A publication Critical patent/RU94040286A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2107282C1 publication Critical patent/RU2107282C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: engineering physics; geophysics for measuring hydroacoustic and hydrophysical parameters in natural water reservoir. SUBSTANCE: acoustically sensitive shell is removed from interferometer object coil and the latter is divided into two spatially isolated sections spaced through certain distance apart. Such interferometer makes it possible to discriminate signal proportional to pulse amplitude of investigated medium temperature by means of correlator when it is towed in this medium at known speed and also to measure sound pressure level. Second fiber-optic interferometer, together with main one, provides for additional measurement of pulse amplitude of salinity and sound pressure gradient when its fiber coils are arranged on substrate possessing pressure gradient in flow. EFFECT: enlarged functional capabilities. 6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в гидрофизике для измерения гидроакустических и гидрологических параметров в натурном водоеме. The invention relates to technical physics and can be used in hydrophysics to measure hydroacoustic and hydrological parameters in a natural reservoir.

В настоящее время в гидроакустике нашел применение волоконно- оптический интерферометр Саньяка (ВОИС), применяемый ранее лишь в качестве детектора угловой скорости в инерциальном пространстве [1]. At present, the Sagnac fiber-optic interferometer (WIPO), previously used only as a detector of angular velocity in inertial space, has found application in hydroacoustics [1].

Применение ВОИС в качестве преобразователя гидроакустических параметров возможно при выполнении двух условий: 1) возмущение воздействует на волоконное кольцо интерферометра ассимметрично относительно его середины и 2) возмущение изменяется во времени. При этом в отличии от традиционно применяемых интерферометров, ВОИС проявляет увеличение чувствительности с ростом частоты изменения амплитуды возмущения. The use of WIPO as a transducer of hydroacoustic parameters is possible under two conditions: 1) the disturbance acts on the fiber ring of the interferometer asymmetrically relative to its middle and 2) the disturbance changes over time. Moreover, in contrast to the traditionally used interferometers, WIPO exhibits an increase in sensitivity with an increase in the frequency of change in the amplitude of the disturbance.

Известен ВОИС, выполненный в виде оптически согласованных источника когерентного света, волоконного кольца, фазового модулятора (фазосдвигающего устройства) и фотодетектора [2]. Часть волоконного кольца известного ВОИС свернута в опорную волоконную катушку, а другая часть - в предметную катушку. При этом с одной из частей волокна снимают акустически чувствительную оболочку и делают его нечувствительным к воздействию акустических волн. Known WIPO, made in the form of an optically matched source of coherent light, a fiber ring, a phase modulator (phase shifting device) and a photodetector [2]. A part of the fiber ring of the known WIPO is folded into a support fiber coil, and the other part into an object coil. In this case, an acoustically sensitive sheath is removed from one of the fiber parts and makes it insensitive to the effects of acoustic waves.

Недостатком аналога [2] является его недостаточно высокая чувствительность к полезному сигналу из-за большого влияния посторонних помех. The disadvantage of the analogue [2] is its insufficiently high sensitivity to the useful signal due to the large influence of extraneous interference.

Большей чувствительностью обладает ВОИС для морских исследований дифференциального типа, выполненный на основе линейного 3х3 ответвителя [3], принятый за прототип. WIPO has greater sensitivity for marine research of a differential type, made on the basis of a linear 3x3 coupler [3], adopted as a prototype.

Прототип содержит оптически согласованные в однокольцевой интерферометр источник когерентного света, линейный 3х3 ответвитель, опорную и предметную волоконные катушки и два фотоприемника, подключенные выходами к входам дифференциального усилителя, а также регистрирующую систему. The prototype contains a coherent light source optically matched into a single-ring interferometer, a linear 3x3 coupler, a reference and object fiber coils, and two photodetectors connected by outputs to the inputs of a differential amplifier, as well as a recording system.

На выходе дифференциального усилителя известного ВОИС шумы вычитаются, а полезные сигналы складываются, что повышает чувствительность прибора. At the output of the differential amplifier of the well-known WIPO, the noise is subtracted, and the useful signals are added, which increases the sensitivity of the device.

Недостатком прототипа является невозможность с его помощью измерять такие параметры морской среды как пульсации температуры, пульсации солености и градиента звукового давления. The disadvantage of the prototype is the inability to use it to measure such parameters of the marine environment as temperature pulsations, salinity pulsations and sound pressure gradients.

Техническим результатом, получаемым от реализации изобретения, является расширение эксплуатационных возможностей ВОИС за счет измерения дополнительных гидроакустических и гидрологических параметров морской среды: пульсаций температуры, пульсаций солености и градиента звукового давления. The technical result obtained from the implementation of the invention is the expansion of the operational capabilities of WIPO by measuring additional hydroacoustic and hydrological parameters of the marine environment: temperature pulsations, ripples in salinity and sound pressure gradient.

Данный технический результат получают за счет того, что в известном ВОИС, содержащем оптически согласованные в однокольцевой интерферометр источник когерентного света, линейный 3х3 ответвитель, опорную и предметную волоконные катушки и два фотоприемника, подключенные выходами к входам дифференциального усилителя, а также регистрирующую систему, включающую регистратор уровня звукового давления, дополнительно содержит два аналого-цифровых преобразователя, коррелятор, масштабирующее устройство и вычитающее устройство, а в регистрирующую систему дополнительно введен регистратор пульсаций температуры, при этом выход дифференциального усилителя через последовательно соединенные первый аналого-цифровой преобразователь и масштабирующее устройство подключен к первому входу вычитающего устройства, а через последовательно соединенные коррелятор и второй аналого-цифровой преобразователь - ко второму входу вычитающего устройства, выход которого соединен с регистратором уровня звукового давления, а выход второго аналого-цифрового преобразователя подключен к регистратору пульсаций температуры, причем предметная волоконная катушка выполнена из волокна со снятой акустически чувствительной оболочкой в виде двух одинаковых пространственно разнесенных участков. This technical result is obtained due to the fact that in the well-known WIPO, which contains a coherent light source optically matched into a single-ring interferometer, a linear 3x3 coupler, support and object fiber coils and two photodetectors connected to the inputs of the differential amplifier, as well as a recording system including a recorder sound pressure level, additionally contains two analog-to-digital converters, a correlator, a scaling device and a subtracting device, and register The system also introduced a temperature pulsation recorder, while the output of the differential amplifier is connected through a series-connected first analog-to-digital converter and a scaling device to the first input of the subtractor, and through the series-connected correlator and the second analog-to-digital converter to the second input of the subtractor, the output which is connected to the sound pressure level recorder, and the output of the second analog-to-digital converter is connected to the register an array of temperature pulsations, the object fiber coil being made of fiber with an acoustically sensitive shell removed in the form of two identical spatially separated sections.

Кроме того, ВОИС может содержать второй волоконно-оптический интерферометр, предметная и опорная волоконные катушки которого расположены соосно вдоль подложки, обладающей в потоке градиентом давления, при этом дополнительно введены усилитель напряжения, третий аналого-цифровой преобразователь, второе и третье вычитающие устройства, дифференцирующее устройство и второе множительное устройство, а в регистрирующую систему дополнительно введены регистратор градиента скорости звука и регистратор пульсаций солености, причем выход фотоприемника дополнительного волоконно- оптического интерферометра через последовательно соединенные усилитель напряжения и третий аналого-цифровой преобразователь подключен к первому входу второго вычитающего устройства, второй вход которого соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, а выход - с первым входом третьего вычитающего устройства, выход которого подключен к регистратору пульсаций солености. In addition, WIPO may contain a second fiber-optic interferometer, the subject and support fiber coils of which are located coaxially along a substrate having a pressure gradient in the stream, with a voltage amplifier, a third analog-to-digital converter, a second and third subtracting devices, and a differentiating device and a second multiplying device, and a sound velocity gradient recorder and a salinity ripple recorder are additionally introduced into the recording system, and the photopilot output the receiver of the additional fiber-optic interferometer through a series-connected voltage amplifier and a third analog-to-digital converter is connected to the first input of the second subtractor, the second input of which is connected to the output of the second analog-to-digital converter, and the output to the first input of the third subtractor, the output of which is connected to the salinity ripple recorder.

Подложка ВОИС может быть выполнена цилиндрической формы с плохообтекаемой носовой частью, при этом обе волоконные катушки основного интерферометра расположены от носовой части подложки на расстоянии, превышающем восемь ее диаметров. The WIPO substrate can be made cylindrical in shape with a poorly streamlined nose, with both fiber coils of the main interferometer located at a distance of more than eight diameters from the nose of the substrate.

Волоконные катушки интерферометров могут быть расположены заподлицо с поверхностью подложки. The interferometer fiber coils may be flush with the surface of the substrate.

ВОИС в опорной или предметной катушке может содержать фазосдвигающее устройство. WIPO in a support or subject coil may comprise a phase shifting device.

ВОИС в опорной катушке может содержать частотосдвигающее устройство. WIPO in the support coil may include a frequency-shifting device.

На фиг. 1 представлена оптическая схема ВОИС; на фиг.2 - конструктивная часть оптической части прибора; на фиг.3 - электронно- функциональная схема прибора. In FIG. 1 is an optical diagram of WIPO; figure 2 - the structural part of the optical part of the device; figure 3 is an electronic functional diagram of the device.

ВОИС для подводных исследований содержит (фиг. 1) оптически согласованные в однокольцевой интерферометр источник 1 когерентного света, линейный 3х3 ответвитель 2, опорную и предметную волоконные катушки 3 и 4. Причем предметная волоконная катушка 4 выполнена из волокна со снятой акустически чувствительной оболочкой (как в аналоге [2]) в виде двух одинаковых пространственно разнесенных участков 5 и 6. Имеются также два фотоприемника 7 и 8, расположенные на выходе ВОИС. WIPO for underwater research contains (Fig. 1) a coherent light source 1 optically matched into a single-ring interferometer, a linear 3x3 coupler 2, support and object fiber coils 3 and 4. Moreover, the object fiber coil 4 is made of fiber with an acoustically sensitive shell removed (as in analogue [2]) in the form of two identical spatially spaced sections 5 and 6. There are also two photodetectors 7 and 8 located at the output of WIPO.

В одном из плеч интерферометра (например, в предметной волоконной катушке 4) может быть установлено фазосдвигающее устройство 9. В альтернативном варианте исполнения в опорном плече интерферометра (опорной волоконной катушке 3) может быть установлено частотосдвигающее устройство (на чертеже не показано). В первом случае ВОИС работает на гомодинном принципе, во-втором - на гетеродинном. In one of the arms of the interferometer (for example, in the object fiber coil 4), a phase-shifting device 9 can be installed. In an alternative embodiment, a frequency-shifting device (not shown) can be installed in the reference arm of the interferometer (reference fiber coil 3). In the first case, WIPO operates on a homodyne principle, and secondly, on a heterodyne principle.

Волоконные катушки 3,..., 6 могут быть установлены соосно вдоль подложки 10 (фиг. 2) цилиндрической формы с плохообтекаемой носовой частью 11. Fiber coils 3, ..., 6 can be mounted coaxially along a cylindrical substrate 10 (Fig. 2) with a poorly streamlined nose 11.

На носовой части 11 подложки 10 установлены опорная и предметная волоконные катушки 12 и 13 второго интерферометра, собранного по любой известной схеме [1]. При этом волоконные катушки 3,..., 6 основного интерферометра располагаются на той части подложки 10, у которой отсутствует градиент скорости в потоке вдоль подложки. Все волоконные катушки располагаются заподлицо с поверхностью подложки. On the nose 11 of the substrate 10 are installed support and subject fiber coils 12 and 13 of the second interferometer assembled according to any known scheme [1]. In this case, the fiber coils 3, ..., 6 of the main interferometer are located on that part of the substrate 10, in which there is no velocity gradient in the flow along the substrate. All fiber spools are flush with the surface of the substrate.

На фиг. 2 представлен вариант исполнения прибора, у которого все волоконные катушки выполнены соосными и расположенными вдоль подложки заподлицо с ее поверхностью. Причем части 5 и 6 предметной волоконной катушки 4 первого интерферометра расположены на расстоянии ΔX1 а волоконные катушки 12 и 13 второго интерферометра на расстоянии ΔX2 вдоль подложки.In FIG. Figure 2 shows an embodiment of the device in which all fiber coils are coaxial and flush with the surface of the substrate. Moreover, parts 5 and 6 of the object fiber coil 4 of the first interferometer are located at a distance ΔX 1 and the fiber coils 12 and 13 of the second interferometer are at a distance ΔX 2 along the substrate.

Подложка 10 крепится к носителю (на чертеже не показан). The substrate 10 is attached to the carrier (not shown in the drawing).

Электронная схема ВОИС (фиг.3) включает в себя дифференциальный усилитель 14, входы которого подключены к выходам фотоприемников 7 и 8 (фиг. 1) и усилитель 15 напряжения, подключенный входом к выходу фотоприемника второго интерферометра (данный фотоприемник на чертеже не показан). Имеются также аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 16-18, коррелятор 19, два множительных устройства 20 и 21, три вычитающих устройства 22-24, дифференцирующее устройство 25 и регистрирующая система 26, включающая в себя регистраторы 27-30, соответственно пульсаций температуры, уровня звукового давления, пульсаций солености и градиента звукового давления. The WIPO electronic circuit (Fig. 3) includes a differential amplifier 14, the inputs of which are connected to the outputs of the photodetectors 7 and 8 (Fig. 1) and a voltage amplifier 15 connected to the output of the photodetector of the second interferometer (this photodetector is not shown in the drawing). There are also analog-to-digital converters (ADCs) 16-18, correlator 19, two multiplying devices 20 and 21, three subtracting devices 22-24, a differentiating device 25 and a recording system 26, including recorders 27-30, respectively, of temperature pulsations, sound pressure level, salinity pulsations and sound pressure gradient.

Схема электрических соединений представлена на фиг. 3 и описана в разделе описания "Существо изобретения". Все электрические блоки располагают внутри или на борту носителя. The electrical connection diagram is shown in FIG. 3 and is described in the description of the invention. All electrical units are located inside or on board the carrier.

ВОИС работает следующим образом. WIPO works as follows.

Располагают подводную часть прибора (фиг. 2) на заданной глубине натурного водоема. Place the underwater part of the device (Fig. 2) at a given depth of the natural reservoir.

Включают источник 1 когерентного света (а также источник света второго интерферометра, на чертеже не показанный). Настраивают начальную разность фаз интерферирующих лучей с помощью фазосдвигающего устройства 9 на величину равную π /2. Аналогичную подготовку к измерениям проводят с вспомогательным интерферометром. The source of coherent light 1 (as well as the light source of the second interferometer, not shown in the drawing) is turned on. The initial phase difference of the interfering rays is adjusted using the phase shifting device 9 by an amount equal to π / 2. A similar preparation for measurements is carried out with an auxiliary interferometer.

Проводят буксировку прибора с известной скоростью с помощью носителя (на чертеже не показан) заданным курсом. Поскольку опорная волоконная катушка 3 чувствительна одновременно к пульсациям температуры и звуковому давлению, а предметная 4 - только к пульсациям температуры, то на выходе фотоприемников 7 и 8 будут присутствовать сигналы, пропорциональные уровню звукового давления ΔP и амплитуде пульсаций температуры ΔT . Причем последние появляются на выходах фотоприемников 7 и 8 через время t= ΔX1 где ΔX1 - расстояние между пространственно разнесенными участками 5 и 6 предметной волоконной катушки. Это дает возможность в дальнейшем с помощью коррелятора отфильтровать данный сигнал. На выходе дифференциального усилителя 14 присутствует сигнал, отфильтрованный от помех. Этот сигнал подается на коррелятор 19, настроенный на время задержки t, для выделения на его выходе сигнала, пропорционального ΔT. . Тот же сигнал направляется также на АЦП 16, затем корректируется в масштабирующем устройстве 20 до необходимой величины. После чего подается на первый вход вычитающего устройства 22, на второй вход которого направляется после АЦП 18 сигнал, пропорциональный пульсациям температуры ΔT. . Этот же сигнал регистрируется регистратором 27 пульсаций температуры.The device is towed at a known speed using a carrier (not shown in the drawing) at a given course. Since the reference fiber coil 3 is sensitive to temperature pulsations and sound pressure at the same time, and the object 4 coil is sensitive only to temperature pulsations, signals proportional to sound pressure level ΔP and temperature pulsation amplitude ΔT will be present at the output of photodetectors 7 and 8. Moreover, the latter appear at the outputs of the photodetectors 7 and 8 after a time t = ΔX 1 where ΔX 1 is the distance between the spatially spaced sections 5 and 6 of the object fiber coil. This makes it possible to filter this signal with the help of a correlator. At the output of the differential amplifier 14 there is a signal filtered out from interference. This signal is supplied to the correlator 19, tuned to the delay time t, to select a signal proportional to ΔT at its output. . The same signal is also sent to the ADC 16, then adjusted in the scaling device 20 to the desired value. Then it is fed to the first input of the subtracting device 22, the second input of which is sent after the ADC 18, a signal proportional to the temperature fluctuations ΔT. . The same signal is recorded by the temperature pulsation recorder 27.

На выходе вычитающего устройства 22 выделяется сигнал, пропорциональный уровню звукового давления ΔP , регистрируемый регистратором 28. The output of the subtractor 22 is allocated a signal proportional to the sound pressure level ΔP recorded by the recorder 28.

Реализация второго пункта формулы изобретения позволяет измерить еще два гидрофизических параметра морской среды: пульсации солености и градиент звукового давления. The implementation of the second claim makes it possible to measure two more hydrophysical parameters of the marine environment: ripples of salinity and the gradient of sound pressure.

При этом поскольку волоконные катушки 12 и 13 вспомогательного интерферометра расположены вдоль поверхности подложки 10, обладающей в потоке градиентом скорости, то на выходе интерферометра будет присутствовать сигнал, пропорциональный пульсациям скоростного напора Δρv где Δρ - амплитуда пульсаций плотности морской среды. А величина последних пропорциональна амплитуде пульсаций температуры ΔT и солености ΔS . Moreover, since the fiber coils 12 and 13 of the auxiliary interferometer are located along the surface of the substrate 10, which has a velocity gradient in the flow, a signal proportional to the pressure fluctuations Δρv will be present at the output of the interferometer, where Δρ is the amplitude of fluctuations in the density of the marine environment. And the magnitude of the latter is proportional to the amplitude of the pulsations of the temperature ΔT and salinity ΔS.

Кроме того, волоконные катушки вспомогательного интерферометра чувствительны к градиенту звукового давления ΔP/ΔX2 .In addition, the fiber coils of the auxiliary interferometer are sensitive to the sound pressure gradient ΔP / ΔX 2 .

С выхода фотоприемника вспомогательного интерферометра сигнал направляется через усилитель напряжения 15 и АЦП 18 на первый вход вычитающего устройства 23, на второй вход которого поступает сигнал с АЦП 17, пропорциональный ΔT . From the output of the photodetector of the auxiliary interferometer, the signal is directed through the voltage amplifier 15 and the ADC 18 to the first input of the subtractor 23, the second input of which receives a signal from the ADC 17 proportional to ΔT.

Сигнал с выхода вычитающего устройства 22, пропорциональный ΔP направляется на дифференцирующее устройство 25, а затем - на множительное устройство 21, где производная уровня звукового давления корректируется (с учетом скорости звука и скорости буксировки) до значения градиента звукового давления, регистрируемого регистратором 30. Кроме того, величина градиента звукового давления направляется на второй вход вычитающего устройства 24, на первый вход которого с вычитающего устройства 23 подается сигнал, пропорциональный амплитуде пульсаций солености ΔS и градиенту звукового давления. На выходе вычитающего устройства 24 выделяется сигнал, пропорциональный ΔS, , регистрируемый регистратором 29. The signal from the output of the subtractor 22, proportional to ΔP, is sent to a differentiating device 25, and then to a multiplying device 21, where the derivative of the sound pressure level is adjusted (taking into account the speed of sound and towing speed) to the value of the sound pressure gradient recorded by the recorder 30. In addition , the magnitude of the sound pressure gradient is directed to the second input of the subtractor 24, the first input of which from the subtractor 23 is supplied with a signal proportional to the amplitude of the pulsations with laziness gradient ΔS and sound pressure. The output of the subtractor 24 is allocated a signal proportional to ΔS, registered by the registrar 29.

Таким образом, предлагаемый интерферометр позволяет одновременно измерять четыре гидрофизических параметра морской среды: пульсации, температуры, пульсаций солености, уровень звукового давления и градиент звукового давления. Что подтверждает достижение поставленного технического результата. Thus, the proposed interferometer allows you to simultaneously measure four hydrophysical parameters of the marine environment: ripple, temperature, ripple salinity, sound pressure level and gradient of sound pressure. What confirms the achievement of the technical result.

Claims (6)

1. Волоконно-оптический интерферометр Саньяка для подводных исследований, содержащий оптически согласованные в однокольцевой интерферометр источник когерентного света, линейный 3 х 3 ответвитель, опорную и предметную волоконные катушки и два фотоприемника, подключенные выходами к входам дифференциального усилителя, а также регистрирующую систему, включающую регистратор уровня звукового давления, отличающийся тем, что дополнительно содержит два аналого-цифровых преобразователя, коррелятор, масштабирующее устройство и вычитающее устройство, а в регистрирующую систему дополнительно введен регистратор пульсаций температуры, при этом выход дифференциального усилителя через последовательно соединенные первый аналого-цифровой преобразователь и масштабирующее устройство подключен к первому входу вычитающего устройства, а через последовательно соединенные коррелятор и второй аналого-цифровой преобразователь - к второму входу вычитающего устройства, выход которого соединен с регистратором уровня звукового давления, а выход второго аналого-цифрового преобразователя подключен к регистратору пульсаций температуры, причем предметная волоконная катушка выполнена из волокна со снятой, акустически чувствительной оболочкой в виде двух одинаковых пространственно-разнесенных участков. 1. Fiber-optic Sagnac interferometer for underwater research, containing a coherent light source optically matched to a single-ring interferometer, a linear 3 x 3 coupler, a reference and object fiber coils and two photodetectors connected to the inputs of the differential amplifier, as well as a recording system including a recorder sound pressure level, characterized in that it further comprises two analog-to-digital converters, a correlator, a scaling device and a subtracting device property, and a temperature pulsation recorder is additionally introduced into the recording system, while the output of the differential amplifier is connected through a series-connected first analog-to-digital converter and a scaling device to the first input of the subtractor, and through a series-connected correlator and a second analog-to-digital converter to the second input a subtracting device, the output of which is connected to the sound pressure level recorder, and the output of the second analog-to-digital converter connected to a recorder of temperature fluctuations, the objective optic coil made of fibers with removed acoustically sensitive sheath in the form of two identical spatially separated portions. 2. Интерферометр по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит второй волоконно-оптический интерферометр, предметная и опорная волоконные катушки которого расположены соосно вдоль подложки, обладающей в потоке градиентом давления, при этом дополнительно введены усилитель напряжения, третий аналого-цифровой преобразователь, второе и третье вычитающие устройства, дифференцирующее устройство и второе масштабирующее устройство, а в регистрирующую систему дополнительно введены регистратор градиента скорости звука и регистратор пульсаций солености, причем выход фотоприемника дополнительного волоконно-оптического интерферометра через последовательно соединенные усилитель напряжения и третий аналого-цифровой преобразователь подключен к первому входу второго вычитающего устройства, второй вход которого соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, а выход - с первым входом третьего вычитающего устройства, выход которого подключен к регистратору пульсаций солености, а выход первого вычитающего устройства дополнительно подключен через последовательно соединенные дифференцирующее устройство и второе масштабирующее устройство к регистратору градиента скорости звука. 2. The interferometer according to claim 1, characterized in that it further comprises a second fiber-optic interferometer, the subject and reference fiber coils of which are located coaxially along a substrate having a pressure gradient in the stream, while a voltage amplifier and a third analog-to-digital converter are additionally introduced, the second and third subtracting devices, a differentiating device and a second scaling device, and a sound velocity gradient recorder and a recorder are additionally introduced into the recording system salinity, and the output of the photodetector of an additional fiber-optic interferometer through a series-connected voltage amplifier and a third analog-to-digital converter is connected to the first input of the second subtractor, the second input of which is connected to the output of the second analog-to-digital converter, and the output to the first input of the third subtractor a device whose output is connected to a salinity ripple recorder, and the output of the first subtracting device is additionally connected through the serial a differentiating device and a second scaling device are connected to the sound velocity gradient recorder. 3. Интерферометр по пп.1 и 2, отличающийся тем, что подложка, обладающая в потоке градиентом давления, выполнена в виде цилиндра с закрепленной на торце насадкой, при этом обе волоконные катушки основного интерферометра расположены от насадки подложки на расстоянии, превышающем восемь ее диаметров. 3. The interferometer according to claims 1 and 2, characterized in that the substrate having a pressure gradient in the flow is made in the form of a cylinder with a nozzle fixed to the end face, while both fiber coils of the main interferometer are located at a distance exceeding eight of its diameters . 4. Интерферометр по пп.1 и 2, отличающийся тем, что все волоконные катушки расположены заподлицо с поверхностью подложки. 4. The interferometer according to claims 1 and 2, characterized in that all the fiber coils are flush with the surface of the substrate. 5. Интерферометр по п.1, отличающийся тем, что в опорную или предметную катушки введено фазосдвигающее устройство. 5. The interferometer according to claim 1, characterized in that a phase-shifting device is introduced into the support or object coil. 6. Интерферометр по п.1, отличающийся тем, что в опорную катушку введено частото-сдвигающее устройство. 6. The interferometer according to claim 1, characterized in that a frequency-shifting device is introduced into the support coil.
RU94040286A 1994-11-01 1994-11-01 Fiber-optic interferometer for underwater investigations RU2107282C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94040286A RU2107282C1 (en) 1994-11-01 1994-11-01 Fiber-optic interferometer for underwater investigations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94040286A RU2107282C1 (en) 1994-11-01 1994-11-01 Fiber-optic interferometer for underwater investigations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94040286A RU94040286A (en) 1996-09-20
RU2107282C1 true RU2107282C1 (en) 1998-03-20

Family

ID=20162183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94040286A RU2107282C1 (en) 1994-11-01 1994-11-01 Fiber-optic interferometer for underwater investigations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2107282C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2236690C1 (en) * 2003-04-01 2004-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" Sonar navigational system
RU2239175C1 (en) * 2003-04-18 2004-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" Hydrological device for definition of depth of occurrence of a jump in a full-scale reservoir

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Т.Окоси и др. Волоконно-оптические датчики. -Л.: Энергоатомиздат, 1991, с.217 - 255. 2. E.Udd. Fiber - Optic acoustic sensor based on the Sagnac interferometer. Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng., 1983, 425, p.90 - 95. 3. K. Kravenes, K.Blotekjaer. Sagnac interferometer for underwater saund detection : noise properties. Optics. Lett. 1989, 14, N 2, p.1152 - 1154. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2236690C1 (en) * 2003-04-01 2004-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" Sonar navigational system
RU2239175C1 (en) * 2003-04-18 2004-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" Hydrological device for definition of depth of occurrence of a jump in a full-scale reservoir

Also Published As

Publication number Publication date
RU94040286A (en) 1996-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5345522A (en) Reduced noise fiber optic towed array and method of using same
US5155548A (en) Passive fiber optic sensor with omnidirectional acoustic sensor and accelerometer
CN100420960C (en) Marine Seismic Data Acquisition System
US4313192A (en) Optical transducer array system
CN106052843A (en) Heterodyne-interference-type optical fiber hydrophone time division multiplexing array and demodulation method
Lim et al. Fiber optic acoustic hydrophone with double Mach–Zehnder interferometers for optical path length compensation
JP2010533292A (en) Phase-based sensing
US20110305108A1 (en) Deghosting using measurement data from seismic sensors
CA2387944A1 (en) Optical method for the transmission of signals from remote arrays of electrical sensors
US4881813A (en) Passive stabilization of a fiber optic nonlinear interferometric sensor
US5532979A (en) Towed array strain-sensing noise canceller
EP0241530A1 (en) Sensing system using fibre optic sensors.
RU2107282C1 (en) Fiber-optic interferometer for underwater investigations
Bucaro et al. Fiber-optic air-backed hydrophone transduction mechanisms
RU2060505C1 (en) Fiber-optic sensor of liquid current velocity head
Gardner et al. Fiber optic seismic sensor
Udd et al. Single-mode fiber-optic vibration sensor
CN106500741A (en) Phase generation carrier demodulation device and method based on lithium niobate phase modulator
RU2061226C1 (en) Fiber-optic device for measuring hydro-physical parameters of sea medium
RU2047279C1 (en) Fiber-optical transducer of hydrophysic parameters of sea water
RU2105986C1 (en) Fiber-optical meter of sea current velocity fields
RU2060597C1 (en) Fiber-optical submarine detector
RU2112248C1 (en) Fiber-optic hydroacoustic pickup antenna
Layton et al. A practical fiber optic accelerometer
RU2105992C1 (en) Fiber-optical underwater listening device