大連理工大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)部黃輝教授聯(lián)合中國計(jì)量院鐘原副研究員，創(chuàng)新采用偏角耦合機(jī)理（與傳統(tǒng)水聽器的光學(xué)干涉機(jī)理不同），研制出一種全石英結(jié)構(gòu)的高靈敏度、低成本、小型化、耐腐蝕的新型強(qiáng)度檢測光纖水聽器，其zui高探測頻率比主流產(chǎn)品的10KHz高出近100倍（工作頻率范圍更寬），檢測系統(tǒng)的成本和體積僅為主流產(chǎn)品十分之一，并且還可實(shí)現(xiàn)對溫度不敏感。該產(chǎn)品因頻率高、成本低、體積小，不僅可應(yīng)用于水下檢測，未來可擴(kuò)展至超聲無損檢測等領(lǐng)域。該工作發(fā)表在美國光學(xué)學(xué)會刊物。

圖（a）結(jié)構(gòu)圖和（b）實(shí)物圖

       目前，常規(guī)水聽器主要有光纖和壓電兩類。光纖水聽器具有高靈敏度、寬頻、抗電磁干擾、適合長距離光纖傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是受環(huán)境溫度干擾大。光纖水聽器主要分為相位檢測與強(qiáng)度檢測兩類。

       相位檢測型光纖水聽器，目前應(yīng)用zui廣，它是利用光纖、光纖光柵或光纖激光器作為傳感器，將聲壓信號轉(zhuǎn)換成光波相位信號。為了提高靈敏度，需要將傳感器纏繞在彈性空殼上、固定在彈性懸膜上、或包覆在彈性材料中——這增加了傳感器體積、降低了響應(yīng)頻率（通常小于10 KHz）。而且，檢測系統(tǒng)需要采用非平衡Michelson（或Mach-Zehnder）干涉儀來解調(diào)光波相位信號（干涉儀的光纖長達(dá)幾百米），因此體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴。

        強(qiáng)度檢測型光纖水聽器，主要采用Fabry-Pérot諧振腔作為傳感器。為了實(shí)現(xiàn)高靈敏度檢測，需要精確控制激光器波長。但是，激光器波長受環(huán)境溫度影響大，需要復(fù)雜的波長鎖定技術(shù)，因此檢測系統(tǒng)價(jià)格昂貴。