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1. WO2021036580 - DISTRIBUTED HYDROPHONE BASED ON ULTRA STRONG BENDING-RESISTANT FLEXIBLE OPTICAL CABLE CONTAINING MULTI-CORE OPTICAL FIBER

Publication Number WO/2021/036580
Publication Date 04.03.2021
International Application No. PCT/CN2020/103031
International Filing Date 20.07.2020
IPC
G01V 1/18 2006.01
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
1Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
16Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
18Receiving elements, e.g. seismometer, geophone
G01H 9/00 2006.01
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
9Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
CPC
G01H 9/006
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
9Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
004using fibre optic sensors
006the vibrations causing a variation in the relative position of the end of a fibre and another element
G01V 1/186
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
1Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
16Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
18Receiving elements, e.g. seismometer, geophone ; or torque detectors, for localised single point measurements
186Hydrophones
Applicants
  • 之江实验室 ZHEJIANG LAB [CN]/[CN]
Inventors
  • 饶云江 RAO, Yunjiang
  • 傅芸 FU, Yun
Agents
  • 杭州求是专利事务所有限公司 HANGZHOU QIUSHI PATENT OFFICE CO., LTD
Priority Data
201910804005.228.08.2019CN
Publication Language Chinese (ZH)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) DISTRIBUTED HYDROPHONE BASED ON ULTRA STRONG BENDING-RESISTANT FLEXIBLE OPTICAL CABLE CONTAINING MULTI-CORE OPTICAL FIBER
(FR) HYDROPHONE DISTRIBUÉ BASÉ SUR UN CÂBLE OPTIQUE SOUPLE RÉSISTANT À LA FLEXION TRÈS SOLIDE CONTENANT UNE FIBRE OPTIQUE À ÂMES MULTIPLES
(ZH) 基于超强抗弯多芯光纤柔性光缆的分布式水听器
Abstract
(EN)
A distributed hydrophone based on an ultra strong bending-resistant flexible optical cable containing multi-core optical fibers, which relates to the fields of optical fiber sensing and hydrophones. The hydrophone comprises a distributed optical fiber hydrophone (201) and an ultra strong bending-resistant flexible optical cable (101) containing multi-core optical fibers, which are sequentially connected. The optical cable (101) comprises a central support layer (802), p multi-core optical fibers (804) and an outer protective layer (801); each multi-core optical fiber (804) comprises q fiber cores and is sleeved with a closely wrapped casing (803), and the p multi-core optical fibers (804) wind in a spiral around the central support layer (802) at equal intervals in the same direction; the distributed optical fiber hydrophone (201) comprises a pulse modulation module (302), a demultiplexing module (306) and a multiplexing module (303), and frequency division multiplexing is performed on each time division channel while space division multiplexing is performed on signals in the multiple multi-core optical fibers (804). Space division multiplexing and frequency division multiplexing are combined, and thus the frequency response range of the system for external acoustic waves is substantially increased to meet requirements for the hydrophone. The flexible optical cable (101) substantially improves the sensitivity to external acoustic pressure. Meanwhile, costs are low, sensitivity is the same at each position, and the hydrophone is applicable to long-distance monitoring and large-scale networking.
(FR)
L'invention concerne un hydrophone distribué basé sur un câble optique souple résistant à la flexion très solide contenant des fibres optiques à âmes multiples, se rapportant aux domaines de la détection par fibre optique et des hydrophones. L'hydrophone comprend un hydrophone distribué à fibres optiques (201) et un câble optique souple résistant à la flexion très solide (101) contenant des fibres optiques à âmes multiples qui sont connectées de manière séquentielle. Le câble optique (101) comprend une couche de support centrale (802), p fibres optiques à âmes multiples (804) et une couche de protection externe (801) ; chaque fibre optique à âmes multiples (804) comprend q âmes de fibre et est emmanchée avec un boîtier étroitement emballé (803), et les p fibres optiques à âmes multiples (804) s'enroulent en spirale autour de la couche de support centrale (802) à des intervalles égaux dans la même direction ; l'hydrophone distribué à fibres optiques (201) comprend un module de modulation d'impulsions (302), un module de démultiplexage (306) et un module de multiplexage (303), et un multiplexage par répartition en fréquence est effectué sur chaque canal de division de temps pendant qu'un multiplexage par répartition spatiale est réalisé sur des signaux dans les multiples fibres optiques à âmes multiples (804). Le multiplexage par répartition spatiale et le multiplexage par répartition en fréquence sont combinés, et ainsi la plage de réponse en fréquence du système pour des ondes acoustiques externes est sensiblement augmentée pour satisfaire aux exigences de l'hydrophone. Le câble optique souple (101) améliore sensiblement la sensibilité à la pression acoustique externe. Par ailleurs, les coûts sont faibles, la sensibilité est identique à chaque position et l'hydrophone peut être appliqué à la surveillance longue distance et à la mise en réseau à grande échelle.
(ZH)
基于超强抗弯多芯光纤柔性光缆(101)的分布式水听器,涉及光纤传感和水听器领域;其包括顺次连接的分布式光纤水听器(201)和超强抗弯多芯光纤柔性光缆(101);光缆(101)包括中心支撑层(802)、p根多芯光纤(804)和外护层(801),每根多芯光纤(804)包括q根纤芯,多芯光纤(804)套设紧包套管(803),p根多芯光纤(804)同向等距螺旋缠绕在中心支撑层(802)上;分布式光纤水听器(201)包括脉冲调制模块(302)、多路解复用模块(306)和多路复用模块(303),多根多芯光纤(804)中信号进行空分复用的同时对每一路时分信道采取频分复用。将空分复用结合频分复用,系统对外界声波的频率响应范围大幅提升,达到水听器的需求;柔性光缆(101)大幅增加了对于外界声压的灵敏度;同时成本低、灵敏度各位置相同,适用于长距离监测和大规模组网。
Also published as
Latest bibliographic data on file with the International Bureau