圖1 “帶溫度補償?shù)男滦凸饫w布拉格光柵水聽器”中的設計

　　事實上，這種類似的結(jié)構(gòu)已有報道，國防科技大學殷小峰的碩士論文（“金屬彈片增敏封裝無源光纖光柵水聽器基元技術，”國防科學技術大學， 2010.）中詳細報道了該結(jié)構(gòu)的設計原理，文中的19-24頁詳細推導了計算過程。

　　有意思的是這種結(jié)構(gòu)受到不少人的青睞，今年武漢理工大學也報道了相似的結(jié)構(gòu)（J. Wang and J. Huang， “Study of the planar optical fiber Bragg grating hydrophone probe with acceleration compensation，” Chinese Journal of Acoustics， pp. 149-161， 2011.）。而這種結(jié)構(gòu)最早在2007年就被報道過（王俊杰等， “一種平面型光纖光柵水聽器探頭技術的研究，” 聲學學報， vol. 32， pp. 344-349， 2007.），結(jié)構(gòu)見下圖2。

圖2 “一種平面型光纖光柵水聽器探頭技術的研究”中報道的結(jié)構(gòu)

　　除了這種結(jié)構(gòu)外，中電23所周少玲報道了采用成對FBG作為干涉儀的水聽器設計，（“基于FBG對的低加速度靈敏度拖曳聲納陣水聽器，” 光纖與電纜及其應用技術， 2011.）。在水聽器的諸多方案被研究過后，這種由挪威Optoplan公司實踐成功的方案正在被越來越多的國內(nèi)學者關注，如讀者有興趣，可參見如下論文（S. Knudsen， et al.， “Permanently Installed High Resolution Fiber-Optic 3C/4D Seismic Sensor Systems for In-Well Imaging and Monitoring Applications，” in Proceedings of SPIE Vol. 5278 Sixth Pacific Northwest Fiber Optic Sensor Workshop， 2003， pp. 51-55.）。其基本原理為采用光纖光柵形成FP干涉腔，如圖3所示，解調(diào)方面仍可用水聽器領域廣泛采用的PGC方法（圖4）。

圖4

　　但在此文中，周少玲等并未詳細介紹如何降低加速度響應的細節(jié)，在這方面，國防科大羅洪（拖曳線列陣用光纖水聽器的研究，“ 應用聲學， vol. 25， pp. 65-68， 2006.）曾有過報道，但最詳細和系統(tǒng)的，莫過于O. H. Waagaard于2001年在JLT上的論文（”An Investigation of the Pressure-to-Acceleration Responsivity Ratio of Fiber-Optic Mandrel Hydrophones，“ Journal of Lightwave Technology， vol. 19， pp. 994-1003， 2001）。建議對水聽器加速度響應研究和加速度計感興趣的學者，不妨看看此文。

　　同樣對這種成對FBG原理的水聽器感興趣的還有國防科大，最近的論文（Y. Lu and Z. Meng， Methods of reducing TDM crosstalk in an inline FBG based Fabry-Perot sensor， vol. 8194： SPIE， 2011.）中分析了時分復用的串擾問題。這方面可參見（P. Nash，“High efficiency TDM/WDM architectures for seismic reservoir monitoring，”Proc. SPIE Vol.7503， 7503-276，2009）以及Optoplan公司的相關專利。

　　哈爾濱工程大學的康崇報道了PGC算法在FP光纖水聽器方面的應用（”F-P型同振式光纖矢量水聽器相位產(chǎn)生載波解調(diào)算法，“ 光電子。激光， pp. 51-55， 2011.），系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖5所示。

圖5

　　在其它類型的光纖傳感技術方面，天津理工大學楊秀峰提出了采用刻蝕方法的FBG溫度傳感器（”一種新型光纖光柵溫度傳感特性的實驗研究，“ 中國激光， pp. 147-150， 2011.）。該光柵是利用不同濃度的氫氟酸溶液對光纖布拉格光柵進行選擇性刻蝕得到的，刻蝕區(qū)域改變了光纖的局部有效折射率，引入附加相移從而形成兩個諧振峰。實驗研究結(jié)果表明該新型光柵具有不同的溫度靈敏系數(shù)。

　　電子8所的張承提出了一種基于強度調(diào)制的振動傳感器，（”航空發(fā)動機用光纖葉片振動傳感探頭的研制，“ 中國電子科學研究院學報， pp. 217-220， 2011.），該類似結(jié)構(gòu)曾有很多報道，作者首先將其應用到航空發(fā)動機領域（圖6）。

圖6

　　中北大學魏林分析了三種高溫傳感頭材料，闡述了材料的結(jié)構(gòu)和性能（”高溫光纖傳感器傳感頭材料，“ 光電技術應用， pp. 56-60， 2011.）。

　　此外，近期關于光纖傳感在不同領域的應用也很多，如中石油劉建斌提出的鐵路異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)（”基于光纖光柵傳感的鐵路異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)研究，“ 交通科技， pp. 126-128， 2011.）、遼寧工程技術大學付華提出的煤礦火災監(jiān)測系統(tǒng)（”光纖布拉格光柵傳感技術在煤礦火災監(jiān)測中的應用，“ 傳感技術學報， pp. 778-782， 2011.）、西安科技大學的陳偉提出的基于FBG的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)（”基于光纖布拉格光柵傳感技術的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)設計，“ 煤礦安全， pp. 80-82， 2011.）、廣州大學朱萍玉的土壩滲漏監(jiān)測（”采用分布式光纖傳感技術的土壩模型滲漏監(jiān)測分析，“ 中國工程科學， pp. 82-85+96， 2011）、二炮張志利的陣地安全監(jiān)測（”光纖光柵傳感技術在陣地安全監(jiān)測中的應用，“ 紅外與激光工程， pp. 492-496， 2011.）等。這些系統(tǒng)大都處于方案論證階段，有的進行了模型實驗，但沒有現(xiàn)場實施的報道。

　　而大連理工大學朱彤等人的“圓沉箱靠船墩結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測”則進行了現(xiàn)場實施（”基于光纖光柵傳感技術的圓沉箱靠船墩結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，“ 水運工程， pp. 156-162， 2011）。該項目以大連港鯰魚灣港區(qū)某30 萬噸級原油泊位8#靠船墩為工程背景。在沉箱的不同位置成功安裝了FBG 傳感器，并在工程正常運營后傳感器存活率較高、性能保持完好。論文中采用仿真和實測分別給出了沉箱結(jié)構(gòu)的前5階頻率（圖7）。

圖7