具体实施方式

为了令本发明的目的、特征、优点更加明显易懂，下面结合附图中涉及的具体实施方式对本发明的实施例进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在未进行创造性劳动前提下获得的所有其它实施例，如只改变用途而不改变权利要求涉及基本原理的实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为系统组成示意图，全光纤拖曳线列阵包括光源模块11，送光链路12、光纤传感器模块13、回光链路14和探测器模块15，其中，光源模块11、送光链路12、光纤传感器模块13、回光链路14和探测器模块15依次串接形成回路。送光链路12包括第一光纤(11A、102A、103A、104A)、第一波分复用器(102、103、105)和光放大器104；光纤传感器模块13由光纤传感器组(106、107、108)等多个光纤传感器组构成；以光纤传感器组106为例，每个光纤传感器组包括一个光纤水听器106A、一个深度传感器106B和X轴光纤陀螺106C、Y轴光纤陀螺106D、Z轴光纤陀螺106E；回光链路14包括第二光纤(109F、110F、111F)和第二波分复用器(109、110、111)。第一波分复用器的输出端分别与光纤水听器、光纤深度传感器和三轴光纤陀螺的输入端相连接，光纤水听器、光纤深度传感器和三轴光纤陀螺的输出端分别与第二波分复用器的输入端相连接。

图2以光纤水听器106A为例说明光纤水听器光路示意图。光纤水听器106A包含耦合器201、敏感臂202、参考臂204、光纤反射镜203和205，其中参考臂204和光纤反射镜205置于消声装置206中。耦合器201共有4根尾纤，其中尾纤201A与送光链路中的第一波分复用器102的尾纤102A相连，尾纤201B与回光链路中的第二波分复用器111的尾纤111A相连，尾纤201C与敏感臂202相连，尾纤201D与参考臂204相连。

图3以光纤深度传感器106B为例说明光纤深度传感器光路示意图。光纤深度传感器106B包含耦合器301、敏感臂302、参考臂304、光纤反射镜303和305，其中参考臂304和光纤反射镜305置于刚性装置306中。耦合器301共有4根尾纤，其中尾纤301A与送光链路中的第一波分复用器102的尾纤102B相连，尾纤301B与回光链路中的第二波分复用器111的尾纤111B相连，尾纤301C与敏感臂302相连，尾纤301D与参考臂304相连。

图4以光纤陀螺106C为例说明光纤陀螺光路示意图。光纤陀螺106C包含3×3耦合器401和光纤环402，3×3耦合器401共有6根尾纤，其中尾纤401A与送光链路中的第一波分复用器102的尾纤102C相连，尾纤401C与回光链路中的第二波分复用器111的尾纤111C相连，尾纤401D和尾纤401F分别与光纤环402的两端连接，尾纤401B和401E闲置。

图5为探测器模块15组成示意图，探测器模块包括第三波分复用器51、探测器(521A、521B)等。波分复用器尾纤51A与回光链路中的第二光纤111F相连，尾纤511A与探测器521A相连，尾纤511B与探测器521B相连等。

本发明的原理过程如下：

在光纤拖曳线列阵中使用光纤深度传感器和光纤陀螺代替压电型深度传感器和磁航向传感器，其中光纤深度传感器用于测量水压，从而获得阵深；光纤陀螺用于测量线列阵三个维度的角速度，从而解算阵形姿态。

光源出光经送光链路中波分复用器到达各光纤传感器，声信号、水压信号和角速度信号对光相位进行调制，从而改变各光纤传感器输出干涉光光强。干涉光通过回光链路中的波分复用器传至探测器模块。探测器模块中的各探测器对相应的光纤传感器的输出光进行探测，从而结算声信号、水压信号或角速度信号。

实施例：

以图6所示的包含3个光纤传感器组的全光纤拖曳线列阵为例，说明本发明提出的全光纤拖曳线列阵方案。

光源模块11发出的宽谱光包含15个波长分量，分别为λ_1A、λ_1B、λ_1C、λ_1D、λ_1E、λ_2A、λ_2B、λ_2C、λ_2D、λ_2E、λ_3A、λ_3B、λ_3C、λ_3D、λ_3E，宽谱光经尾纤11A进入送光链路12，宽谱光经第一波分复用器102的分光作用，波长λ_1A、λ_1B、λ_1C、λ_1D、λ_1E的光波分别经尾纤102A、102B、102C、102D、102E进入光纤水听器106A、光纤深度传感器106B、X轴光纤陀螺106C、Y轴光纤陀螺106D和Z轴光纤陀螺106E，而波长为λ_2A、λ_2B、λ_2C、λ_2D、λ_2E、λ_3A、λ_3B、λ_3C、λ_3D、λ_3E的光波经光纤102A传至第一波分复用器103。经过第一波分复用器103的分光作用，波长为λ_2A、λ_2B、λ_2C、λ_2D、λ_2E的光波分别经尾纤103A、103B、103C、103D、103E进入光纤水听器107A、光纤深度传感器107B、X轴光纤陀螺107C、Y轴光纤陀螺107D和Z轴光纤陀螺107E，而波长为λ_3A、λ_3B、λ_3C、λ_3D、λ_3E的光波经光放大器104放大后，传至第一波分复用器105。经过第一波分复用器105的分光作用，波长为λ_3A、λ_3B、λ_3C、λ_3D、λ_3E的光波分别经尾纤105A、105B、105C、105D、105E进入光纤水听器108A、光纤深度传感器108B、X轴光纤陀螺108C、Y轴光纤陀螺108D和Z轴光纤陀螺108E。

光纤传感器组108中的光纤水听器108A、光纤深度传感器108B、X轴光纤陀螺108C、Y轴光纤陀螺108D和Z轴光纤陀螺108E的干涉光经尾纤109A、109B、109C、109D、109E和第二波分复用器109进入回光链路14。光纤传感器组107的光纤水听器107A、光纤深度传感器107B、X轴光纤陀螺107C、Y轴光纤陀螺107D和Z轴光纤陀螺107E干涉光经尾纤110A、110B、110C、110D、110E和第二波分复用器110进入回光链路14。光纤传感器组108和光纤传感器组107的干涉光在第二波分复用器110处合并后经光纤110F传至第二波分复用器111。光纤传感器组106的光纤水听器106A、光纤深度传感器106B、X轴光纤陀螺106C、Y轴光纤陀螺106D和Z轴光纤陀螺106E干涉光经尾纤111A、111B、111C、111D、111E和第二波分复用器111进入回光链路14，与光纤传感器组107和108的干涉信号合并后进入探测器模块15。

探测器模块15中的第三波分复用器51将干涉光分为15路，分别通过尾纤511A、511B等进入探测器521A、521B等。通过对光强信号进行解算，获得各光纤水听器、光纤深度传感器和光纤陀螺的光相位差，从而结算得到声信号、水压信号和拖曳线列阵运动角速度，进一步可以获得阵深和阵形姿态。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。