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肖力敏课题组研制低损耗高可靠熔接锥助力我国海洋声学探测

发布时间:2022-01-11 

       光纤水下声信号传感器是现代水下移动目标预警监视、海洋石油勘探和海洋地质调查的先进探测手段,目前广泛应用于海洋声学环境中的声传播、噪声、混响、海底声学特性、目标声学特性等的探测。作为一种建立在光纤、光电子技术基础上的水下声信号传感器,它通过高灵敏度的光学相干检测,将水声信号转换成光信号,通过光纤传至信号处理系统提取出水声信息。而高性能的海洋声学探测设备布放需要完成海缆和阵列之间的可靠连接,其中的一个技术瓶颈问题是传输光纤与传感光纤之间的异种模场直径光纤的熔接。
       复旦大学信息学院光科系肖力敏课题组通过后期操控光纤的模场特性,提出了不同模场直径光纤的低损耗高可靠性熔接技术,研制了低损耗高可靠熔接锥,实现了海缆和阵列的可靠连接。熔接锥的引入不仅提高了光纤连接点的强度,同时将之前光纤熔接损耗由0.9dB降低至0.1dB以下,在相同的传输距离情况下,该技术熔接的异种模场直径光纤熔接点每一对可实现近2dB的探测信噪比优化,或能在维持原探测信噪比的情况下有效将阵列向远海再延伸近5km。随着阵列规模和级联距离的增加,其性能的提升更为明显。

图 1 光纤水下声信号传感器岸基阵海底敷设

       据悉,近期肖力敏课题组的异种模场直径光纤熔接技术正式用于中国电子科技集团公司第二十三研究所研制的超大规模光纤水下声信号传感器岸基阵系统中,并作为“海底XX大科学项目”的海底重要探测设备之一成功敷设于我国某海域,目前熔接点在海底已经通过了早期失效考验,进入了稳定工作阶段,为该项目的高质量完成提供了可靠的高探测信噪比保障。此项研究将助力我国海洋声学探测设备布放更远,性能更优!
复旦新工科发展坚持“四个面向”,面向国家重大需求,每位复旦科研工作者在自己的研究领域砥砺创新,贡献新的力量。

图 2 内置光纤熔接锥的阵缆连接器内部图


图 3 低损耗高可靠熔接锥实物图
 

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