Уровень шума волоконного гидрофона

Следует отметить, что в расчетном диапазоне частот (от 100 Гц до 1 кГц) уровень шума волоконного гидрофона был всегда более чем на 10 дБ ниже уровня шума при нулевом волнении моря и при 500 Гц был на ~ 13 дБ ниже уровня шума при нулевом волнении моря. Возрастание шума при частотах менее 100 Гц обусловлено лазерным (1//) шумом. Этот волоконный гидрофон продемонстрировал плоскую частотную характеристику, не зависящую (с точностью ±1 дБ) от температуры и давления в диапазонах от 4 до 35 °С и от 0 до 1000 фунтов на квадратный дюйм соответственно. Датчик включал в себя 30 м чувствительного волокна (ф = 170 дБ относительно рад), а в качестве источника излучения применялся полупроводниковый лазерный диод с длиной волны 0,83 мкм. Аналогичный волоконно-оптический гидрофон с пластмассовым сердечником продемонстрировал уровни шума ниже уровня шума при нулевом волнении моря, в соответствии с текущим уровнем волнения моря, в процессе испытаний в море в 1983 г.

В настоящее время представляет интерес увеличение акустического отклика сердечника (т. е. повышение его эластичности); для этого используются сердечники без внутреннего защитного слоя с тонкими металлическими стенками. При таком подходе для удовлетворения типичных требований к шумовым характеристикам ~ 10 дБ ниже уровня шума при нулевом волнении моря нет необходимости в пороговых величинах в диапазоне нескольких микрорадиан при фазовом детектировании. Датчики без внутреннего защитного слоя позволяют экспериментаторам выходить за пределы чувствительности ~ —320 дБ относительно мкПа-1 датчиков с пластмассовыми сердечниками и переходить к чувствительностям в диапазоне от —290 до —310 дБ относительно мкПа-1. Однако следует помнить, что фазовая характеристика волоконно-оптических гидрофонов продолжается до статических давлений, так что при чрезмерной чувствительности гидрофонов в оптическом волокне и материале сердечника могут развиваться неприемлемые деформации. Примеры таких ограничений приведены, где представлены деформации волокон (и, следовательно, радиальные деформации сердечника) как функция гидростатического давления при различных нормированных чувствительностях. Хотя могут быть реализованы некоторые системы компенсации давления, это не только усложнит конструкцию датчика, но также может ухудшить его низкочастотную характеристику.

См. также:  Состояние разработки датчиков