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第一章 绪论 1

1.1 激光声遥感基本原理 1

1.2 激光声遥感的由来和发展 3

1.3 其他水下目标遥感技术 4

1.3.1 声呐浮标 4

1.3.2 航空磁探仪 5

1.3.3 蓝绿光遥感探测系统 6

1.3.4 吊放声呐 8

1.4 激光声遥感的应用 9

2.1 激光致声的热膨胀机制 12

第二章 激光致声基本原理 12

2.2 激光致声的汽化机制 19

2.3 激光致声的介电击穿机制 23

2.3.1 激光与等离子体的相互作用 23

2.3.2 介电击穿水中冲击波的压力 33

2.4 光声能量转换效率 36

2.4.1 热膨胀的光声转换效率 37

2.4.2 汽化机制光声转换效率 38

第三章 脉冲TEACO2激光器 40

3.1 横向大气压放电的激励 41

3.1.1 TEACO2激光器的非自持放电激励 41

3.1.2 TEACO2激光器的自持放电激励 42

3.2 对TEACO2激光器工作物质的电泵浦 46

3.3 为TEACO2激光器提供高光束质量的光谐振腔 51

3.4 高能脉冲TEACO2激光器 54

3.4.1 HE100型脉冲TEACO2激光器技术指标 54

3.4.2 HE100型脉冲TEACO2激光器运转参数 55

3.4.3 HE100型脉冲TEACO2激光器的构成 55

第四章 水中激光声脉冲特性及其传输损失 62

4.1 水中激光声脉冲的特性 62

4.1.1 水中声脉冲的声源级 62

4.1.3 水中声脉冲的方向性 64

4.1.2 水中声脉冲的频谱 64

4.2 声脉冲的传输损失 67

4.2.1 声脉冲在水中的传输损失 67

4.2.2 水-空气界面损失 70

4.2.3 声脉冲在空气中的传输损失 72

4.2.4 海底反射损失 74

第五章 空中使用的声传感器 77

5.1 单波束声传感器 77

5.2 八元线列多波束声接收阵 79

5.2.1 线列阵波束垂直宽度 81

5.2.2 线列阵波束水平宽度 82

5.2.3 八元线列阵方向性随方位角的变化 85

5.2.4 八元线列声阵的空间增益 86

5.2.5 基元换能器的设计 87

第六章 数字多波束信号处理技术 98

6.1 多波束能量接收基本原理 98

6.2 预成多波束 104

6.3 数字多波束信号处理机 108

6.3.1 前置预处理分机 108

6.3.2 高速信号处理分机 115

6.3.3 显控分机 119

6.3.5 多波束信号处理软件设计 125

6.3.4 PC机接口适配电路 125

6.3.6 显控分机的程序设计 127

第七章 激光声遥感实验 131

7.1 海水深度遥感探测 131

7.1.1 HICKMAN的实验结果 131

7.1.2 收发同置海深遥感探测 134

7.2 水下目标的遥感探测 137

7.2.1 水雷的遥感探测 137

7.2.2 水下铁板的遥感探测 138

7.3 多波束声阵接收-水下目标方位距离的实时遥感探测 145

7.4 冰厚的遥感探测 148

7.4.1 激光声遥测冰厚系统的构成 149

7.4.2 冰内声压级的测量 151

7.4.3 冰厚的测量 153

7.4.4 冰内声脉冲的功率谱密度 156

7.4.5 冰厚测量的机载激光声遥感系统 156

第八章 激光检测水下声波 163

8.1 激光检测水下声波的基本原理 163

8.2 大角度反射光接收 166

8.2.1 声源靠近接收点时激光检测水下声波实验 166

8.2.2 声源远离接收点时激光检测水下声波实验 173

8.3.1 收发同置的光检测水下声信号实验装置 177

8.3 小角度反射光接收 177

8.3.2 实验结果 178

8.3.3 最小可检测声信号 180

8.4 用3D-A激光系统检测水下声波 182

8.4.1 室内水池实验 182

8.4.2 室外水池实验 187

8.5 四束激光遥感水下目标声学定位 192

8.5.1 定位原理 192

8.5.2 波浪影响的修正 195

8.5.3 相关时延估计 198

8.5.4 目标位置的计算机仿真 198

参考文献 199