买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

摘要：本发明涉及光纤传感领域和深度学习领域，具体涉及一种基于仿生光纤纤毛阵列的低频水声信号探测方法与装置；充分发挥光学F‑P腔结构简单、灵敏度高、复用容易等优势，结合纤毛阵列所具备的极高灵敏度和窄带滤波优势，控制阵列内部每根纤毛的长度，使每根纤毛的端面与反射镜构成的F‑P腔的腔长各不相同，对应的谐振频率也不一致，从而使得纤毛阵列能够对不同频率的声波进行检测，无需进行复杂的傅里叶变换和滤波操作就能够直接得到来波的频率组成，实现对目标信号的智能自主识别。该装置相比于传统水听器系统更加灵敏、紧凑、高效，同时具有窄带滤波、实时频谱提取、目标自主识别等优势，具有广泛的应用前景。

主权项：1.一种基于仿生光纤纤毛阵列的低频水声信号探测方法，其特征在于，该方法分为以下步骤：步骤1、光信号的调制与传输：激光器作为光源发射原始光信号，使用光衰减器对光信号强度进行衰减，将其衰减至不会对探测仪器造成损伤的程度，光信号经过强度调制后从环形器的第一个端口进入并在第二个端口输出进入耦合器，耦合器将单个光路分为N个性质相同的光路，其中，N为自然数，且N≥2；然后这N个光路对应的光信号同时进入N条长度不同的延时光纤，使得每个信号之间产生相位差，之后这些光信号先后进入由N根同样长度互不相同的端面镀膜光纤构成的纤毛阵列，纤毛阵列末端放置反射镜，使得所有镀膜光纤的端面与反射镜构成F-P腔；步骤2、光信号在F-P腔内的传播：N个光路对应的光信号从纤毛阵列输出，经过F-P腔的调制后，得到了N个光路对应的反射光，且每个光路主要存在三种类型的反射光并相互产生干涉：这三类反射光包括在镀膜的下端面直接反射回纤芯内部的反射光、透过镀膜的下端面后被上端面反射后重新透射回纤芯内部的反射光和相继透过膜的下端面和上端面并进入外界环境后被反射镜反射后重新透过镀膜进入纤芯内部的反射光；之后这些光信号再次经过耦合器后得到总的干涉光信号；步骤3、光信号的检测与识别：总的干涉光信号返回环形器的第二个端口后从第三个端口输出，然后通过光电探测器将光信号转化为电信号并利用示波器对电信号进行采集，采集得到的数据经过解调得到光强与F-P腔的腔长之间的关系以及腔长与声压之间的关系，最后将得到的解调数据输入至训练好的神经网络模型中用于识别外界声源的类型，由于纤毛阵列中各端面镀膜光纤的长度不同，对应的F-P腔腔长不一致，进而每根纤毛的谐振频率各不相同，因此纤毛阵列面临不同频率的声波作用时响应强度随频率的分布也不相同，即可以采用声波频率作为实际标签对这些数据结果进行分类，以实现对水声目标的探测和智能识别。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 基于仿生光纤纤毛阵列的低频水声信号探测方法与装置