10月29日，以“聚創(chuàng)深海 共繪新篇”為主題的第三屆海南自貿(mào)港國際科技創(chuàng)新合作論壇暨深海技術(shù)創(chuàng)新大會在海南省三亞市隆重開幕。海南普惠海洋科技有限公司作為海南省深海技術(shù)創(chuàng)新中心2024年度重點引進(jìn)的高科技企業(yè)，榮幸參與此次盛會，并由公司代表聶俊光博士發(fā)表題為《光纖水聽器技術(shù)及水下信息感知應(yīng)用》的主題報告，向來自25個國家400余名中外代表展示了我國在深海探測領(lǐng)域的創(chuàng)新突破。

本次大會迎來重要里程碑——海南省水下傳感器創(chuàng)新聯(lián)合體正式成立，該聯(lián)合體由省內(nèi)外領(lǐng)先企業(yè)、知名高校及科研院所共同建立。作為聯(lián)合體創(chuàng)始企業(yè)之一，海南普惠海洋科技有限公司在大會上展示了公司在水聲傳感器及水下感知裝備的最新進(jìn)展，標(biāo)志著海南深海科技創(chuàng)新生態(tài)建設(shè)邁出關(guān)鍵一步。

公司代表聶博士在主論壇發(fā)表了題為《光纖水聽器技術(shù)及水下信息感知應(yīng)用》的主題報告，報告主要介紹了光纖水聽器的最新應(yīng)用情況。光纖水聽器是一種基于光纖傳感的水聲探測設(shè)備，通過檢測水下聲波引起的相位變化來實現(xiàn)信號感知。其核心原理是：當(dāng)聲波作用于光纖時，會改變光纖的物理長度或折射率，進(jìn)而調(diào)制光信號的相位。通過解調(diào)這些相位變化，就能還原外界聲場信息。

1、光纖水聽器：點式傳感器陣列系統(tǒng)的精準(zhǔn)探測

光纖水聽器由多個獨立的傳感探頭組成陣列系統(tǒng)。系統(tǒng)分為濕端和干端兩部分。濕端：即傳感端，由無源的光纖水聽器探頭組成陣列，部署在水下直接監(jiān)測聲信號。干端：即解調(diào)端，負(fù)責(zé)高保真地提取被水聲調(diào)制的相位信號，輸出與聲場幅度線性相關(guān)的數(shù)據(jù)。

這種陣列系統(tǒng)通常以特定方式排列，以提升空間增益和探測精度。

2、分布式光纖水聽器（DAS）：全光纖的革新方案

分布式光纖水聽器（DAS）將光纖本身作為傳感器，利用背向散射光實現(xiàn)分布式感知。其工作原理基于脈沖光在光纖中的散射效應(yīng)：當(dāng)光脈沖在光纖中傳輸時，會產(chǎn)生背向散射光，外界聲波擾動會改變光纖光程，從而影響散射光的相位。通過分析相位變化，就能反演聲場信息。

DAS系統(tǒng)具有獨特優(yōu)勢：分布式傳感：光纖即傳感器，結(jié)構(gòu)簡單可靠，無需復(fù)雜光學(xué)器件。低成本：光纜可自動化生產(chǎn)，成本較傳統(tǒng)陣列大幅降低。聲學(xué)可重構(gòu)：通過調(diào)整標(biāo)距（測量尺度），實現(xiàn)多尺度數(shù)據(jù)融合。大標(biāo)距用于目標(biāo)探測（確定有無），小標(biāo)距用于方位分辨，靈活適應(yīng)不同場景。

DAS端機（解調(diào)儀）具備高靈敏度，應(yīng)變分辨率達(dá)1pε√Hz，頻帶覆蓋0.001Hz至50kHz。配合普惠設(shè)計的高靈敏度PH-DAS Cable，可實現(xiàn)不低于-130DB的聲壓靈敏度指標(biāo)。

光纖水聽器技術(shù)已廣泛應(yīng)用于水下安防、海洋物探等領(lǐng)域，其案例生動展示了技術(shù)的實用性。

1、水下安防：柵欄式探測守護(hù)港口與島礁

水下安防是分布式光纖水聽器的核心應(yīng)用場景。針對蛙人、無人潛航器等非對稱威脅，分布式光纖水聽器陣列可快速部署成“水下柵欄”，實現(xiàn)大范圍水下封鎖。例如，2025年8月，公司成功進(jìn)行了海試，使用分布式光纖水聽器陣列對水面船只、UUV進(jìn)行非合作目標(biāo)探測。

海試中，陣列采集到水面目標(biāo)穿過的強烈聲波信號，并通過波束形成算法實現(xiàn)精準(zhǔn)定位和航跡追蹤。結(jié)果表明，DAS陣列具備過頂檢測和目標(biāo)跟蹤能力，為港口、島礁等關(guān)鍵區(qū)域提供了經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。

2、油氣物探：聽地聲助力資源開發(fā) 

除了水下安防，節(jié)點式與分布式光纖水聽器陣列在油氣勘探中發(fā)揮重要作用。DAS技術(shù)可用于海洋物探、井筒監(jiān)測和巖芯實驗，通過“聽地聲”方式分析地層結(jié)構(gòu)，提升資源采收率。