【技术实现步骤摘要】
一种基于飞秒激光频率梳的高精度水下声速测量方法
本专利技术属于水下声速测量领域，特别是涉及基于飞秒激光频率梳的高精度水下声速测量方法。
技术介绍
海水声速测量对海洋的探测、定位、追踪都具有重要的意义。目前，海水声速测量的主要技术是声呐。声呐利用水中声波对水下目标进行探测，广泛用于鱼雷制导、船舶导航、水文测量、海底成像等重要海洋工程应用。水声探测最早的记录是在1490年，且最早的测量是在1827年。自此以后，经过长期的发展，海水声速的测量技术已日趋成熟，为海洋科学
做出来巨大贡献。海水声速主要测量方法主要分为直接法和间接法。海水中声速主要受温度、盐度、压力等三个参数的影响，这是间接法的基本原理。间接法是基于经验公式对声速的测量，国际上精度较高的经验公式有DelGrosso声速算法，Wilson声速算法、Chen-Millero-Li声速算法等，但是间接法受海水环境影响较大导致精度不高。直接法是测量与声速有关的物理量，根据路程、时间、速度之间的关系或者波长、波速、频率之间的关系获取声速。常用的方法如相位比较法，通过...
【技术保护点】
1.一种基于飞秒激光频率梳的高精度水下声速测量方法，其特征在于，该方法包括：/n搭建双迈克尔逊干涉仪，并将飞秒激光器(28)连接铷钟(29)，光学频率梳的重复频率和偏移频率直接锁定在铷钟(29)上，光学频梳的频率具有与铷钟(29)一样的精确度；将超声换能器(14)连接至信号源(31)，并由功率放大器(32)驱动；/n通过位移台扫描法测量声脉冲的飞行距离s，利用飞秒激光频率梳所具备的短脉冲，通过干涉法测量声脉冲的飞行时间t；/n利用公式
【技术特征摘要】
1.一种基于飞秒激光频率梳的高精度水下声速测量方法，其特征在于，该方法包括：
搭建双迈克尔逊干涉仪，并将飞秒激光器(28)连接铷钟(29)，光学频率梳的重复频率和偏移频率直接锁定在铷钟(29)上，光学频梳的频率具有与铷钟(29)一样的精确度；将超声换能器(14)连接至信号源(31)，并由功率放大器(32)驱动；
通过位移台扫描法测量声脉冲的飞行距离s，利用飞秒激光频率梳所具备的短脉冲，通过干涉法测量声脉冲的飞行时间t；
利用公式实现水下声速的高精度测量。
2.根据权利要求1所述的基于飞秒激光频率梳的高精度水下声速测量方法，其特征在于，搭建的双迈克尔逊干涉仪包括第一干涉仪和第二干涉仪；
所述第一干涉仪包括第二分光镜(2)，第一位移台(4)，第一反射镜(3)，第十二反射镜(15)、第六反射镜(16)和第八反射镜(17)；所述第二分光镜(2)和第一反射镜(3)分别设置在水域两侧，所述第二分光镜(2)和第一反射镜(3)组成了该第一测量臂，所述第一位移台(4)位于水域的外侧，第六反射镜(16)固定在所述第一位移台(4)上，第一测量臂与由第二分光镜(2)和不通过水域且固定在第一位移台(4)上的第六反射镜(16)组成的第一参考臂等臂，即光程差相等，沿第一测量臂和第一参考臂的两路光合束后经第八反射镜反射(17)进入第一光电探测器(24)，通过示波器(33)得到干涉信号；
所述第二干涉仪包括第四分光镜(6)，第二位移台(8)，第二反射镜(7)，第十三反射镜(18)、第七反射镜(19)和第九反射镜(20)；所述第四分光镜(6)和第二反射镜(7)分别设置在水域两侧，由所述第四分光镜(6)和第二反射镜(7)组成了第二测量臂，其中所述第二位移台(8)设置在水域的外侧，所述第七反射镜(19)固定在第二位移台(8)上，第二测量臂与由第四分光镜(6)和不通过水域且固定在第二位移台(8)上的第七反射镜(7)组成的第二参考臂等臂，即光程差相等，沿第二测量臂和第二参考臂的两路光合束后经第九反射镜(20)反射进入第二光电探测器(25)，通过示波器(33)得到干涉信号。
3.根据权利要求2所述的基于飞秒激光频率梳的高精度水下声速测量方法，其特征在于，通过位移台扫描法测量声脉冲飞行距离s，过程如下：
所述第一反射镜(3)和第二反射镜(7)分别与固定在持续移动的第三位移台(9)上的第三反射镜(10)构成干涉光路；当第一反射镜(3)到第一分光镜(1)与第三反射镜(10)到第一分光镜(1)光程差相等时为第一干涉光路；当第二反射镜(7)到第三分光镜(5)与第三反射镜(10)到第三分光镜(5)光程差相等时为...
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