水下聲場激光相干探測的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、水下聲信號(hào)的探測具有十分重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景，直到八十年代末期，西方發(fā)達(dá)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(biāo)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(shí)現(xiàn)水下目標(biāo)和水上平臺(tái)通信的傳統(tǒng)方法需要將水上平臺(tái)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(shí)現(xiàn)對水下目標(biāo)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(yīng)用范圍。近幾年來，非接觸式

2、激光探測由于具有準(zhǔn)確和快速的特點(diǎn)，逐步取代了傳統(tǒng)的探測方法，成為研究的熱點(diǎn)。國內(nèi)科研人員早期對水表面強(qiáng)度理論作了研究并開展了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究。提出了水表面微波振動(dòng)對入射激光的強(qiáng)度調(diào)制和水表面橫向微波理論，數(shù)值計(jì)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(jìn)行調(diào)制，為水下聲信號(hào)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(yàn)系統(tǒng)對

3、激光聲納探測聲的可行性進(jìn)行了測試，可以檢測到水下聲場頻率和聲壓級(jí)。
　　 本文在前期研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套光纖激光相干探測的實(shí)驗(yàn)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(jìn)行相干，從干涉信號(hào)中解調(diào)出水下聲源的振動(dòng)特征。
　　 本文首先介紹了激光干涉法探測水下聲信號(hào)的應(yīng)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(shí)驗(yàn)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