Šanghajský inštitút optiky a presných strojov (SIPM) dosiahol pokrok v technológii snímania postoja pomocou kábla s akustickými vláknami na veľké vzdialenosti založenej na distribuovanom snímaní akustických vĺn

Nedávno tím z Katedry kozmickej a astronautických laserových technológií a systémov, Šanghajského inštitútu pre presné optické stroje (SIPM), Čínskej akadémie vied (CAS) a Kľúčového laboratória technológie prenosu a detekcie informácií vesmírnym laserom (KLTIDT), CAS navrhla metódu snímania postoja kábla z optických vlákien s dlhým dosahom založenú na distribuovanom snímaní akustických vĺn (DAS), ktorá poskytuje nový nápad na kalibráciu koncového poľa oceánskych distribuovaných hydrofónnych polí a detekciu tvarov veľkých - veľkostné štruktúry. Súvisiace výsledky výskumu sú publikované v Optics Letters pod názvom Distribuovaná detekcia tvaru pre akusticky citlivý optický kábel s DAS.
Akustický citlivý optický kábel hrá čoraz dôležitejšiu úlohu v námorných aplikáciách, ako je hydroakustická detekcia a lokalizácia cieľa, ale jeho postoj sa neustále mení pod vplyvom vodného prúdu a pohybu nosiča, čo prináša veľké ťažkosti pri hydroakustickom vylepšení a spracovaní poľa. Preto je veľmi dôležité uvedomiť si snímanie polohy diaľkového akustického kábla z optických vlákien.
Výskumný tím navrhuje techniku ​​snímania postoja pomocou akustického kábla z optických vlákien na veľkú vzdialenosť založenú na DAS. Pomocou známej polohy poľa pomocného zdroja zvuku presne získajte pozičný vzťah medzi každou jednotkou kábla z optických vlákien a poľom pomocného zdroja zvuku a navrhnite adaptívny algoritmus vyhľadávania špičiek na vyriešenie problému špičkového skreslenia akustického dozvuku v skutočnom životné prostredie; poskytnite plnú hru DAS je jednoduché pre rozsiahlu sieť, pole možno flexibilne prekonfigurovať a ďalšie jedinečné výhody, aby ste získali prístup celého optického kábla citlivého na akustiku v reálnom čase. Validačné experimenty ukazujú, že technológia dokáže realizovať snímanie postoja kábla z optických vlákien citlivého na zvuk vo vzdušnom prostredí a trojrozmerná presnosť polohovania je 6,53 cm. Výsledky poskytujú nový typ štrukturálnej metódy snímania postoja, ktorá má výhody veľkej použiteľnej veľkosti štruktúry, vysokej hustoty detekcie, pohodlného a flexibilného nasadenia a očakáva sa, že vyrieši zložité problémy korekcie polohy vlečného poľa, čo bude zohrávať dôležitú úlohu. úlohu v oblasti hydroakustickej detekcie zvuku, námornej bezpečnosti a iných oblastiach.
Príslušný výskum podporila Čínska národná nadácia pre prírodné vedy, program Shanghai Qi-Star a Asociácia na podporu inovácií mládeže Čínskej akadémie vied.

Obrázok 1 Schematický diagram princípu

Obr. 2 (a) Výsledky jednobodovej vysoko presnej lokalizácie (b) Výsledky detekcie tvaru kábla v tvare U