光纖水聽器引起各國關(guān)注

張乃千

光纖水聽器是一種建立在光纖傳感和光電子技術(shù)基礎(chǔ)上的水下聲信號探測器。它通過高靈敏度的光纖相干檢測技術(shù)，將水聲信號轉(zhuǎn)換成光信號，并通過光纖傳至信號處理系統(tǒng)提取聲信號信息。它可以有效克服傳統(tǒng)的聲吶系統(tǒng)需要大量水下電子元件和信號傳輸電纜、價格昂貴、重量較大、密封性不好等問題，有效提高水聲信號的探測精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定度。

光纖水聽器技術(shù)的研究始于1977年，美國海軍實驗室Bucaro等人發(fā)表了光纖水聽器的首篇論文，作為未來聲吶系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，此后各國相繼開展了相關(guān)領(lǐng)域的研究。上個世紀(jì)70年代美國海軍研究實驗室就開始執(zhí)行光纖傳感器系統(tǒng)計劃，光纖水聽器是該實驗系統(tǒng)的重要內(nèi)容。隨后美國在海軍流動噪聲駁船系統(tǒng)上對塑料芯軸光纖水聽器進行了第一次海上實驗，并于1983年7月在巴哈馬群島成功部署。其后，美國海軍進行了多次拖曳式光纖水聽器陣列的海上實驗，并取得了重大成功。1988年美國海軍實驗室制訂了潛艇用“光纖水聽器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)”，標(biāo)志著光纖水聽器邁向?qū)嵱梦淦飨到y(tǒng)的巨大進步。

除了美國以外，英、法、日等國也相繼開展光纖水聽器領(lǐng)域的研究。英國海軍特別關(guān)注的領(lǐng)域是利用陣列進行淺海監(jiān)視和海岸線監(jiān)控技術(shù)，成功研制出了光纖海底陣系統(tǒng)，光纖水聽器陣列技術(shù)可以實現(xiàn)遠距離的可耗式低成本陣列器件，具有巨大的應(yīng)用價值。日本于上個世紀(jì)80年代開始光纖水聽器系統(tǒng)調(diào)研與開發(fā)研究，并于1995年制成原理樣機。除此以外，法國、意大利與挪威合作執(zhí)行全光纖光學(xué)水聽器線陣計劃，主要目的是發(fā)展靜態(tài)光纖水聽器陣列，并于2002年成功進行了海上試驗，這個項目也成為了歐洲長期防衛(wèi)聯(lián)盟項目的一部分。