水下聲場(chǎng)激光相干探測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、水下聲信號(hào)的探測(cè)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(guó)家對(duì)于水下聲場(chǎng)的探測(cè)還局限在利用放置于水下的探頭的探測(cè)技術(shù)上。早期水下目標(biāo)間的無(wú)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(duì)水下目標(biāo)通信的方法由于激光對(duì)水體的穿透能力有限，限制了它的應(yīng)用范圍。近幾年來(lái)，非接觸式

2、激光探測(cè)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(cè)方法，成為研究的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)科研人員早期對(duì)水表面強(qiáng)度理論作了研究并開(kāi)展了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究。提出了水表面微波振動(dòng)對(duì)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(lèi)似的結(jié)果，可以對(duì)入射到表面的激光束進(jìn)行調(diào)制，為水下聲信號(hào)檢測(cè)奠定了理論基礎(chǔ)。近年來(lái)，Antonelli Lynn T.和她的同事們通過(guò)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(duì)

3、激光聲納探測(cè)聲的可行性進(jìn)行了測(cè)試，可以檢測(cè)到水下聲場(chǎng)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(cè)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(cè)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(guó)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(guò)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