1.一种对称时分复用结构,其特征在于,包括时分下行链路、时分上行链路与水听器阵列;所述时分下行链路包括第一光环形器与若干第一分束耦合器,所述时分上行链路包括第二光环形器与若干第二分束耦合器,所述水听器阵列包括若干水听器;所述第一光环形器以及各所述第一分束耦合器串联,且各所述第一分束耦合器分别与所述水听器相连,以将经由所述第一光环形器输入的第一输入脉冲光等比例分配到各所述水听器;所述第二光环形器以及各所述第二分束耦合器串联,且各所述第二分束耦合器分别与所述水听器相连,以将经由所述第二光环形器输入的第二输入脉冲光等比例分配到各所述水听器;所述第一分束耦合器、所述第二分束耦合器的数量均为N-1个,所述水听器的数量为N个;所述第一光环形器、所述第一分束耦合器、所述第二光环形器、所述第二分束耦合器均具有第一端口、第二端口与第三端口,所述水听器具有互补的第一端口与第二端口;所述第一光环形器的第一端口为所述第一输入脉冲光的输入端,所述第一光环形器的第三端口为所述时分下行链路的输出端,所述第一光环形器的第二端口与第一个第一分束耦合器的第一端口相连;第i个第一分束耦合器的第一端口通过第一延迟光纤与第i-1个第一分束耦合器的第二端口相连,第j个第一分束耦合器的第三端口与第j个水听器的第一端口相连,第N个第一分束耦合器的第二端口与第N个水听器的第一端口相连;所述第二光环形器的第一端口为所述第二输入脉冲光的输入端,所述第二光环形器的第三端口为所述时分上行链路的输出端,所述第二光环形器的第二端口与第一个第二分束耦合器的第一端口相连;第i个第二分束耦合器的第一端口通过第二延迟光纤与第i-1个第二分束耦合器的第二端口相连,第j个第二分束耦合器的第三端口与第j个水听器的第二端口相连,第N个第二分束耦合器的第二端口与第N个水听器的第二端口相连;其中,i=2~N-1,j=1~N-1,N为大于1的自然数;各所述第一延迟光纤与各所述第二延迟光纤的长度均相等,为:式中,L为第一延迟光纤、第二延迟光纤的长度,c为真空中光速,n为阵内光纤折射率,τ为时分复用相邻通道间延迟时间,L 0 为相邻通道间物理间距加上光纤冗余;所述水听器的光学结构为迈克尔逊光纤干涉型;所述水听器包括50%分束比耦合器、传感臂、参考臂、第一法拉第旋光镜与第二法拉第旋光镜,所述50%分束比耦合器具有第一端口、第二端口、第三端口与第四端口,其中,所述50%分束比耦合器的第一端口即为所述水听器的第一端口,所述50%分束比耦合器的第二端口即为所述水听器的第二端口;所述50%分束比耦合器的第三端口通过所述传感臂与所述第一法拉第旋光镜相连,所述50%分束比耦合器的第四端口通过所述参考臂与所述第二法拉第旋光镜相连;在对称时分复用结构阵列正常工作情况下,时分下行链路与时分上行链路均无故障时,阵列将分别经由时分下行链路、时分上行链路返回互补的两路干涉脉冲光序列,且两路返回光中对应水听器通道的干涉固定相位差为π。
2.一种高可靠光纤水听器阵列系统,其特征在于,包括光发射单元、光接收单元以及权利要求1所述对称时分复用结构;所述光发射单元通过光开关与所述第一光环形器的第一端口或所述第二光环形器的第一端口相连,所述第一光环形器的第三端口、所述第二光环形器的第三端口均与所述光接收单元相连。
3.根据权利要求2所述高可靠光纤水听器阵列系统,其特征在于,所述光发射单元包括窄线宽激光器与光脉冲发生器,所述光脉冲发生器的输入端与所述窄线宽激光器的输出端相连,以将所述窄线宽激光器输出的连续光斩波为时分复用脉冲光后输出;所述光脉冲发生器的输出端与所述光开关的输入端相连,所述光开关的第一输出端通过第一输入光纤与所述第一光环形器的第一端口相连,所述光开关的第二输出端通过第二输入光纤与所述第二光环形器的第一端口相连。
4.根据权利要求3所述高可靠光纤水听器阵列系统,其特征在于,所述光接收单元包括信号处理控制单元、第一光电探测器、第一模数转换器、第二光电探测器、第二模数转换器;所述第一光环形器的第三端口通过第一输出光纤与所述第一光电探测器相连,所述第一光电探测器、第一模数转换器、所述信号处理控制单元依次电连接;所述第二光环形器的第三端口通过第二输出光纤与所述第二光电探测器相连,所述第二光电探测器、第二模数转换器、所述信号处理控制单元依次电连接。
5.根据权利要求4所述高可靠光纤水听器阵列系统,其特征在于,所述信号处理控制单元通过脉冲同步信号线与所述光脉冲发生器电连接。
6.根据权利要求4所述高可靠光纤水听器阵列系统,其特征在于,所述信号处理控制单元通过切换控制线与所述光开关电连接。