华中科技大学孙琪真教授团队：从“听声”到“辨向”——螺旋缠绕光缆赋能分布式矢量声波感知

本文介绍了华中科技大学孙琪真教授团队在分布式光纤矢量声波传感技术方面的最新研究。研究背景指出，现有的矢量声波传感技术主要依赖点式传感器，覆盖范围有限，而分布式光纤声波传感技术具有分布式测量、抗电磁干扰等优势，但普通直单模光纤缺乏侧向声波灵敏度。研究目的是通过提出一种椭圆缠绕式光纤的矢量声波传感技术，解决现有技术无法区分声波入射方向的问题。技术亮点包括利用不同缠绕角度的光纤传感通道实现声波的三分量解耦，并提出基于最小距离匹配的矢量空间解调方法。实验结果表明，该方案实现了二维平面内的矢量声波探测，探测方向误差均方根约为3.8°，信号幅值误差在0.15Pa以下。结论指出，该方法未来可应用于地震勘探、水声探测等领域。