激光水下致声技术及装置制造方法及图纸

激光水下致声技术及装置，采用锥管形状的声管阵列,用特定波长及形状的激光脉冲耦合至声管中的激光聚焦致声位置,产生水下致声信号脉冲。声管壁上还具有液体喷射口。通过液体喷射口向声管中的激光聚焦致声位置喷射入有色液体或混有深色粉末的液体。通过改变有色液体或混有深色粉末的液体的种类、浓度，控制激光水下致声产生的声信号的音色。通过控制声信号脉冲的形状，声波的音色及声场分布，优化在各种水况下的探测/通讯效果。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍

1、长期以来，水下的探测及通讯一直是个巨大的挑战。声呐长期以来是水下探测/通信的主要手段。最近二十年来，随着水下组网通信及对隐声目标探测的紧迫需求，一些“非声”水下探测技术开始受到重视。自上世纪70年代以来，蓝绿激光水下探测技术得以发展。经几十年努力，现已有一些水下激光探测系统投入使用，但即使在水质良好的水域，激光水下直接探测距离也不过百米。为解决这一难题，近年来国外又提出一种将激光与声探测相结合的激光水下致声技术，并先后开展了0.532微米、1.06微米和10.6微米激光的水下致声效应研究，但对0.532微米、1.06微米激光，水介质对其的吸收系数不够高，致声效率不高。10.6微米激光源本身则不适合水下应用环境。采用0.532微米、1.06微米激光进行水下致声，需在专门的激光-声换能器配合下方能有效的产生声波信号，且其声波能量多位于几十千赫兹-兆赫兹的高频声波范围，系统整体比较复杂，故至今未见实际应用的报道。

2、鉴于水在光波2微米处的强吸收峰， 2微米激光在某些医疗领域得到了广泛的应用， 如泌尿系结石的2微米激光脉冲粉碎，其优点本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.激光水下致声技术与装置,其特征为：采用至少一个水下声管阵列,每个声管阵列包括至少一个声管,声管形状为张开角度0 至50度的锥管,在锥管底部及输出口部具有部分球面或抛物线形面,声管的材料为适用于水下环境使用的不锈钢,声管内壁具有高的光洁度,对声波具有高的反射能力；声管输出口带有特定形状的声盖板,它由带孔的薄金属板制成，其厚度小于1毫米,面向声管内部的表面具有对声波的高反射率；还包括激光波长为0.5微米至3.0 微米的至少一个致声激光源，其输出激光脉冲经声管上的光纤输入端口或光学透镜，耦合至声管中的聚焦致声位置,在水中产生声信号脉冲，光纤输入端口或光学透镜具有安装及调整结构，调整激光脉冲...

【技术特征摘要】

1.激光水下致声技术与装置,其特征为：采用至少一个水下声管阵列,每个声管阵列包括至少一个声管,声管形状为张开角度0 至50度的锥管,在锥管底部及输出口部具有部分球面或抛物线形面,声管的材料为适用于水下环境使用的不锈钢,声管内壁具有高的光洁度,对声波具有高的反射能力；声管输出口带有特定形状的声盖板,它由带孔的薄金属板制成，其厚度小于1毫米,面向声管内部的表面具有对声波的高反射率；还包括激光波长为0.5微米至3.0 微米的至少一个致声激光源，其输出激光脉冲经声管上的光纤输入端口或光学透镜，耦合至声管中的聚焦致声位置,在水中产生声信号脉冲，光纤输入端口或光学透镜具有安装及调整结构，调整激光脉冲的聚焦致声位置；声管壁上具有至少一个液体喷射口，用于向声管中的聚焦致声位置喷射对激光吸收率较高的溶液、液体， 通过改变喷射的有色液体或混有深色粉末的液体的种类及浓度，控制激光水下致声产生的声信号的音色，提高对声信号探测的信噪比；声信号脉冲经声管会聚然后由声管输出口向预定方向发射输出,形成一定的声信号分布场；该装置的声波接收单元具有对声信号的音色、声信号脉冲能量包络形状进行鉴别的能力。

2.根据权利要求1所述的激光水下致声装置,其特征是：还包括激光波长为0.5 微米至3.0 微米的至少一个致声激光源，特别是2微米、3微米激光波长的致声激光源；激光脉冲的重复频率为单次至500 k...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘京郊，孙云龙，杜大勇，何耀杰，侯晓帆，
申请(专利权)人：北京华夏光谷光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：