水下聲場激光相干探測的實驗研究.pdf

1、水下聲信號的探測具有十分重要的意義和廣闊的應用前景，直到八十年代末期，西方發(fā)達國家對于水下聲場的探測還局限在利用放置于水下的探頭的探測技術(shù)上。早期水下目標間的無線通信主要使用聲波作為通信手段。
　　 由于水-空氣交界面的限制，實現(xiàn)水下目標和水上平臺通信的傳統(tǒng)方法需要將水上平臺的傳感器浸入水中，從而限制了通信的靈活性。另外，單純采用激光直接實現(xiàn)對水下目標通信的方法由于激光對水體的穿透能力有限，限制了它的應用范圍。近幾年來，非接觸式

2、激光探測由于具有準確和快速的特點，逐步取代了傳統(tǒng)的探測方法，成為研究的熱點。國內(nèi)科研人員早期對水表面強度理論作了研究并開展了相應的實驗研究。提出了水表面微波振動對入射激光的強度調(diào)制和水表面橫向微波理論，數(shù)值計算的結(jié)果表明，二維水表面橫向微波具有和一維情況類似的結(jié)果，可以對入射到表面的激光束進行調(diào)制，為水下聲信號檢測奠定了理論基礎(chǔ)。近年來，Antonelli Lynn T.和她的同事們通過一套可以模擬速度可變的水流和空氣流的水池試驗系統(tǒng)對

3、激光聲納探測聲的可行性進行了測試，可以檢測到水下聲場頻率和聲壓級。
　　 本文在前期研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一套光纖激光相干探測的實驗裝置，利用從水表面獲取的帶有水下振源信息的光與參考光進行相干，從干涉信號中解調(diào)出水下聲源的振動特征。
　　 本文首先介紹了激光干涉法探測水下聲信號的應用背景及其發(fā)展情況。其次，分別引用了國內(nèi)外關(guān)于水表面橫向微波一維模型的理論證明，為之后的實驗過程奠定了理論基礎(chǔ)。然后建立了一套基于光纖光路并以6