基于频域能量检测器的脉冲激光声信号检测 被引量：8

1

作者 王伟 杨依光 +2 位作者 张卫红 李绪锦 徐德刚 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期45-53,共9页

结合实测的激光致声信号时频域特性,提出了一种基于频域能量检测器的新型水下脉冲激光声信号检测方法,并分析了不同频率激光声信号的衰减特性。针对远距离条件下高频信号衰减严重的问题,在频域能量检测器的前端添加了预补偿滤波器。蒙... 结合实测的激光致声信号时频域特性,提出了一种基于频域能量检测器的新型水下脉冲激光声信号检测方法,并分析了不同频率激光声信号的衰减特性。针对远距离条件下高频信号衰减严重的问题,在频域能量检测器的前端添加了预补偿滤波器。蒙特卡罗仿真结果表明,带预补偿滤波器的频域能量检测器可以有效提高远距离下激光声信号的检测性能。 展开更多

关键词 激光声 信号检测 频域能量检测 水声通信

原文传递

液体性质与吸收能量对激光致声特性的影响 被引量：13

2

作者 王雨虹 王江安 吴荣华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期998-1002,共5页

建立了激光致声的产生和测量系统,对蒸馏水、酒精和甘油中的激光致声进行测量分析,分别计算了这3种透明液体在体积模量（0.2-7.0 GPa）、动力粘性系数（0.001-30.000 Pa.s）和所吸收激光脉冲能量（10-400 mJ）变化时对应的激光致声的相... 建立了激光致声的产生和测量系统,对蒸馏水、酒精和甘油中的激光致声进行测量分析,分别计算了这3种透明液体在体积模量（0.2-7.0 GPa）、动力粘性系数（0.001-30.000 Pa.s）和所吸收激光脉冲能量（10-400 mJ）变化时对应的激光致声的相关数值。实验和数值计算结果表明：激光致声的主频、峰值声压和声能随着透明液体体积模量的增加而增加;激光致声的峰值声压和声能随着动力粘性系数的增加而减小,随着击穿区所吸收的激光脉冲能量的增加而增加;动力粘性系数和击穿区所吸收的激光脉冲能量对主频的影响不明显。 展开更多

关键词 激光致声 透明液体 体积模量 动力粘性系数 吸收能量

下载PDF 职称材料

透明液体中激光致声特性 被引量：3

3

作者 王雨虹 王江安 吴荣华 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期257-262,共6页

研究透明液体的特性阻抗、激光声的传播距离和激光焦斑半径对激光声信号的影响.通过实验和数值计算发现,在一定范围内,随着特性阻抗的增加,声波的峰值声压、主频和声能也相应增加;随着激光声传播距离的增加,激光声的主频从急速下降变为... 研究透明液体的特性阻抗、激光声的传播距离和激光焦斑半径对激光声信号的影响.通过实验和数值计算发现,在一定范围内,随着特性阻抗的增加,声波的峰值声压、主频和声能也相应增加;随着激光声传播距离的增加,激光声的主频从急速下降变为相对稳定;在保证光击穿的条件下,选择较大的激光焦斑半径,可提高光声能量转换效率. 展开更多

关键词 透明液体 激光致声 特性阻抗 传播距离 焦斑半径

下载PDF 职称材料

收发一体激光致声换能器声特性分析 被引量：2

4

作者 王雨虹 王江安 吴荣华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1306-1310,共5页

设计并分析一种收发一体激光致声换能器的声学性能.利用旋转抛物面的声学反射特性,获得216.1dB的激光声声源级和0.24°的角度分辨力.通过控制激光参数和击穿蒸馏水获得距离分辨力为4.9mm的激光声信号,推导出该换能器接收波束和发射... 设计并分析一种收发一体激光致声换能器的声学性能.利用旋转抛物面的声学反射特性,获得216.1dB的激光声声源级和0.24°的角度分辨力.通过控制激光参数和击穿蒸馏水获得距离分辨力为4.9mm的激光声信号,推导出该换能器接收波束和发射波束的指向性函数、波束宽度方程和指向性指数表达式.通过理论推导和数值计算,初步证明了该收发一体的激光声换能器在距离分辨力、角度分辨力和声源级3方面具备了作为图像声呐声源的必要条件,在距离分辨力上具有明显的优势. 展开更多

关键词 激光致声 收发一体 数值计算 声特性

下载PDF 职称材料

激光致声信号分析 被引量：2

5

作者 王雨虹 王江安 马治国 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期477-479,共3页

对激光声的信号特征进行分析。设计激光声产生系统,获取并测量激光声信号,求出激光声信号的功率谱、模糊函数、水中的距离分辨力和多普勒分辨常数,从理论上初步证明了激光声信号的距离分辨力达到3.3mm,比现有图像声呐的分米级的距离分... 对激光声的信号特征进行分析。设计激光声产生系统,获取并测量激光声信号,求出激光声信号的功率谱、模糊函数、水中的距离分辨力和多普勒分辨常数,从理论上初步证明了激光声信号的距离分辨力达到3.3mm,比现有图像声呐的分米级的距离分辨力高;激光声信号的频率分辨常数大,适合于探测静止或速度低的目标。因此,激光声可作为对多普勒频率不敏感图像声呐的声源。 展开更多

关键词 激光致声 声呐 声源

下载PDF 职称材料

水下目标的激光声探测技术 被引量：1

6

作者 刘涛 王江安 +1 位作者 宗思光 王晓宇 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第6期70-73,共4页

高能脉冲激光聚焦于液体中,光击穿会伴随着光、声和空泡脉动等现象,其中击穿时等离子体膨胀产生的声和随后的空泡脉动产生的声统称为激光声。对产生的激光声信号进行分析,论证激光声信号应用于水下探测的可行性。设计激光声产生和测量... 高能脉冲激光聚焦于液体中,光击穿会伴随着光、声和空泡脉动等现象,其中击穿时等离子体膨胀产生的声和随后的空泡脉动产生的声统称为激光声。对产生的激光声信号进行分析,论证激光声信号应用于水下探测的可行性。设计激光声产生和测量分析系统,计算激光声信号的波束指向性、距离分辨力、噪声背景下和混响背景下的探测距离。结果表明,激光声声源在距离分辨力和声源级两方面满足对水下目标探测的要求。从理论推导和计算上初步证明了激光声信号可以应用于水下探测领域。 展开更多

关键词 激光声 水下探测 距离分辨力 探测距离

下载PDF 职称材料

激光窃听技术的研究 被引量：22

7

作者 罗海俊 朱晓 《激光与光电子学进展》 CSCD 2003年第12期53-56,共4页

介绍了激光窃听的基本原理,归纳了该技术的特点,并提出了激光窃听的实现方案。

关键词 窃听 激光 实现方案 基本原理 研究 归纳

原文传递

空中对水下平台激光声通信技术的探讨 被引量：12

8

作者 宗思光 王江安 《电光与控制》 北大核心 2009年第10期75-79,共5页

空中与水下目标间的通信是世界各国正在研究的一个重要但又未完全解决的问题,探讨了一种将激光通信信道、水声信道相结合的空中至水下平台的激光声通信模式,并研究了激光声通信特点及激光声信号的激发机理,建立了激光声通信实验测量系统... 空中与水下目标间的通信是世界各国正在研究的一个重要但又未完全解决的问题,探讨了一种将激光通信信道、水声信道相结合的空中至水下平台的激光声通信模式,并研究了激光声通信特点及激光声信号的激发机理,建立了激光声通信实验测量系统,实验研究了激光声信号的强度、波形、频谱等特性。结论:激光-声通信模式可将空中光信道、水中声信道结合起来,具有强大的技术优势;调节激光参数可对通信的激光声信号进行控制。研究结果有助于激光声在海洋中的通信应用。 展开更多

关键词 水下通信 激光声 光击穿 声信号

下载PDF 职称材料

激光致声水中辐射声场的方向性研究 被引量：8

9

作者 余扬 王江安 蒋兴舟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期26-28,31,共4页

文章针对现有声纳技术探测水中小目标的实际困难,从激光致声辐射声场的线性模型出发,应用声纳基阵的波束形成原理,建立了等离子体圆盘模型,对激光致声水中辐射声场的方向性进行了理论研究,得到此声场的方向性图,进而分析和比较了功率不... 文章针对现有声纳技术探测水中小目标的实际困难,从激光致声辐射声场的线性模型出发,应用声纳基阵的波束形成原理,建立了等离子体圆盘模型,对激光致声水中辐射声场的方向性进行了理论研究,得到此声场的方向性图,进而分析和比较了功率不同的激光束所激发的辐射声场的方向性,并得出一定的规律。 展开更多

关键词 激光致声 辐射声场 等离子体圆盘 方向性

下载PDF 职称材料

激光声信号作为通信声源的实验研究 被引量：7

10

作者 王晓宇 王江安 +1 位作者 宗思光 刘涛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期856-860,共5页

建立了激光声测量实验系统,采用Nd∶YAG激光器产生激光声信号,利用水听器测量激光声信号。通过实验分析了单个激光声信号的特征,研究了激光声信号的传输特性,进行了初步的激光声通信实验。结果表明,利用激光声作为通信声源具有可行性。... 建立了激光声测量实验系统,采用Nd∶YAG激光器产生激光声信号,利用水听器测量激光声信号。通过实验分析了单个激光声信号的特征,研究了激光声信号的传输特性,进行了初步的激光声通信实验。结果表明,利用激光声作为通信声源具有可行性。随着传输距离的增加,激光声信号的衰减由快变慢,高频段能量衰减变快,低频段能量衰减变慢。该研究结果有助于激光声在通信领域的发展应用。 展开更多

关键词 激光声 光击穿 声信号 实验研究

下载PDF 职称材料

不同光聚焦状态的光击穿声辐射特性 被引量：6

11

作者 宗思光 王江安 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1384-1390,共7页

强激光通过光学系统聚焦于水下时,击穿水介质辐射强声波信号。光学聚焦特性的不同,使得激光击穿区域形状的差异,导致辐射的声信号在强度、频谱特征上具有较大的差异性。为研究不同光聚焦状态对激光击穿形成的空泡辐射声波的影响,推导了... 强激光通过光学系统聚焦于水下时,击穿水介质辐射强声波信号。光学聚焦特性的不同,使得激光击穿区域形状的差异,导致辐射的声信号在强度、频谱特征上具有较大的差异性。为研究不同光聚焦状态对激光击穿形成的空泡辐射声波的影响,推导了不同聚焦状态下激光空泡壁的运动方程及声辐射模型,构建了激光声实验测量系统,实验研究了不同聚焦状态下光击穿导致的空泡脉动参数、辐射声信号特征的差异性。结论:激光声信号强度与激光能量成线性关系,在激光能量高于一定参数情况下,声信号强度变化不大;在低激光功率下,扩束聚焦与非扩束聚焦,辐射的声信号特性差异不大;在高激光功率条件,扩束聚焦击穿形成的空泡半径大于非扩束聚焦击穿,辐射的声信号强度高于非扩束聚焦;为提高激光击穿辐射声信号效率,应对激光束进行扩束聚焦。 展开更多

关键词 激光物理 激光声 光击穿 水听器

原文传递

液体中激光等离子体声波声谱特性研究 被引量：7

12

作者 李胜勇 黄高明 +3 位作者 刘晓然 沈中华 倪晓武 陈旗 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期495-497,共3页

对高功率激光与液体物质作用时产生的等离子体声波声谱特性进行了实验研究。采用压电陶瓷(PZT)水听器测量了不同情况下的激光等离子体声波,对采集的信号经过傅立叶变换(FFT)后得到相应的声谱进行频谱分析。结果表明:激光等离子体声波的... 对高功率激光与液体物质作用时产生的等离子体声波声谱特性进行了实验研究。采用压电陶瓷(PZT)水听器测量了不同情况下的激光等离子体声波,对采集的信号经过傅立叶变换(FFT)后得到相应的声谱进行频谱分析。结果表明:激光等离子体声波的频谱分布、峰值频率与激光能量、激光在水下的衰减特性和水下环境无关。 展开更多

关键词 激光技术 激光等离子体声波 声谱特性 压电陶瓷(PZT)水听器

原文传递

脉冲激光击穿水介质特性的实验研究 被引量：4

13

作者 宗思光 王江安 王雨虹 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期68-72,共5页

针对激光击穿水介质过程中的微观及宏观特性研究,利用调QNd:YAG激光聚焦击穿水介质形成激光声源,采用高速摄像机、高频测量水听器对激光击穿水介质过程中的等离子腔体闪光、空泡脉动、近/远场声波特性等综合效应进行了实验测量。实验表... 针对激光击穿水介质过程中的微观及宏观特性研究,利用调QNd:YAG激光聚焦击穿水介质形成激光声源,采用高速摄像机、高频测量水听器对激光击穿水介质过程中的等离子腔体闪光、空泡脉动、近/远场声波特性等综合效应进行了实验测量。实验表明:激光空泡的特征与水动力空化空泡相似;激光声信号强度在光击穿条件下与入射激光能量具有一定的线性关系;声脉冲高频段占声能的主要部分。研究结果可为水下激光加工、激光医学、激光声的研究提供一定的理论和实验支持。 展开更多

关键词 光击穿 高速摄像 测量水听器 激光声源

下载PDF 职称材料

激光声水下目标探测器的设计 被引量：4

14

作者 刘涛 王江安 +1 位作者 宗思光 梁善勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1767-1771,共5页

针对一种水下目标的声探测方法设计了激光声水下目标探测器。对激光声信号产生机理进行研究,并开展了水下探测器发射声信号检测的实验。结果表明:强脉冲激光聚焦于液体介质可以产生爆炸性球面声源,探测器内部的声反射面将球面声信号转... 针对一种水下目标的声探测方法设计了激光声水下目标探测器。对激光声信号产生机理进行研究,并开展了水下探测器发射声信号检测的实验。结果表明:强脉冲激光聚焦于液体介质可以产生爆炸性球面声源,探测器内部的声反射面将球面声信号转变为高指向性的平面波信号。通过对探测器的发射信号和接收的目标回波信号进行数值计算,发现探测器发射信号具有窄波束指向性、高距离分辨力和远探测距离等特点,可以满足水下目标探测的应用需求。 展开更多

关键词 激光声 水下目标 探测器 距离分辨力

下载PDF 职称材料

脉冲CO_2激光水下致声声脉冲特性的实验研究 被引量：2

15

作者 陈清明 程祖海 +3 位作者 左都罗 朱海红 翟冰杰 陈钰琦 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期605-607,共3页

以分析水中的光声信号的特点为目的,采用实验的方法利用压电陶瓷球形水听器、数字存储示波器,对TEACO2脉冲激光在水中激发声波的幅度、频率等特性进行了测量,并用信号分析软件进行分析和处理。结果表明,TEACO2脉冲激光在水中产生的声信... 以分析水中的光声信号的特点为目的,采用实验的方法利用压电陶瓷球形水听器、数字存储示波器,对TEACO2脉冲激光在水中激发声波的幅度、频率等特性进行了测量,并用信号分析软件进行分析和处理。结果表明,TEACO2脉冲激光在水中产生的声信号幅度随脉冲能量增加而增大。实验中首次发现,激光声频率在100kHz以内有31kHz和62kHz两个峰值,且该两频率峰值随激光脉冲宽度增加而减小。光声信号的以上特性表明,可以通过调节激光脉冲的能量和宽度,选择或控制应用于水声通信、水下资源探测等技术的光声信号。 展开更多

关键词 激光技术 脉冲激光致声 热弹效应 汽化效应 声脉冲幅度 声脉冲频谱

下载PDF 职称材料

液体中激光等离子体声波特性研究 被引量：3

16

作者 李胜勇 饶德虎 +1 位作者 沈中华 倪晓武 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2263-2267,共5页

采用压电陶瓷水听器对液体中激光等离子体声波进行了实验研究.利用小波变换对不同激光能量、不同作用金属物质、不同激光波长下检测的声波信号进行了频谱特性分析.结果表明：液体中激光等离子体声波的频率分布范围为0～150 kHz,激光能... 采用压电陶瓷水听器对液体中激光等离子体声波进行了实验研究.利用小波变换对不同激光能量、不同作用金属物质、不同激光波长下检测的声波信号进行了频谱特性分析.结果表明：液体中激光等离子体声波的频率分布范围为0～150 kHz,激光能量、金属物质与激光波长的改变对声波频率范围并没有太大的影响;小波分解后,低频a6级信号的能量占总能量的绝大部分,所占比例随着金属离化能的增加而减少;信号的主要频率成分为0-10 kHz,集中在a6级,峰值频率为5kHz. 展开更多

关键词 激光技术 等离子体声波 小波分析 频谱特性

下载PDF 职称材料

基于小波阈值的激光探测声音信号去噪研究 被引量：3

17

作者 王行芳 金施群 侯少阳 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2018年第5期388-394,共7页

激光声音探测技术是声音探测领域中重要的研究方向,但该探测技术极易受到背景光、大气湍流等引起的噪声干扰,对探测信号的噪声进行抑制是激光声音探测技术的关键.提出一种改进的阈值函数,通过调整参数可以改变小波系数估计值与原小波系... 激光声音探测技术是声音探测领域中重要的研究方向,但该探测技术极易受到背景光、大气湍流等引起的噪声干扰,对探测信号的噪声进行抑制是激光声音探测技术的关键.提出一种改进的阈值函数,通过调整参数可以改变小波系数估计值与原小波系数之间的偏差,同时尽量保存信号的特征信息.在实验室环境下通过实验验证了基于所提改进阈值函数的小波阈值去噪法的有效性,探测信号经去噪处理后噪声得到有效去除。 展开更多

关键词 激光声音探测技术 噪声干扰 阈值函数 小波阈值去噪

下载PDF 职称材料

液体激光聚焦击穿声辐射特性研究

18

作者 宗思光 王江安 +1 位作者 蒋兴舟 王雨虹 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期269-272,共4页

激光与水介质相互作用时,在不同激光聚焦位置情况下,光击穿辐射声信号具有较大的差异性。为研究激光聚焦位置对辐射声波的影响,构建了激光声测量系统,实验研究了激光聚焦位置对光击穿辐射声信号的影响。结果表明,激光声信号脉冲宽度主... 激光与水介质相互作用时,在不同激光聚焦位置情况下,光击穿辐射声信号具有较大的差异性。为研究激光聚焦位置对辐射声波的影响,构建了激光声测量系统,实验研究了激光聚焦位置对光击穿辐射声信号的影响。结果表明,激光声信号脉冲宽度主要与激光脉冲宽度相关,与激光聚焦位置无关;激光聚焦位置影响声信号的时域波形及信号强度;应避免激光在空气中聚焦击穿。该研究结果有助于激光声研究的深入开展。 展开更多

关键词 激光技术 激光声源 光击穿 声信号 实验研究

下载PDF 职称材料

基于激光水下爆炸声源的声探测技术 被引量：2

19

作者 刘涛 王江安 +2 位作者 宗思光 梁善永 张显峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2822-2826,共5页

基于激光水下爆炸的声探测技术,设计了激光声水下目标探测器。对激光水下爆炸声源的产生机理进行研究,并开展水下探测器发射声信号检测的实验。实验结果表明:强脉冲激光聚焦于水介质产生爆炸性球面声源,探测器内部的声反射面将球面声信... 基于激光水下爆炸的声探测技术,设计了激光声水下目标探测器。对激光水下爆炸声源的产生机理进行研究,并开展水下探测器发射声信号检测的实验。实验结果表明:强脉冲激光聚焦于水介质产生爆炸性球面声源,探测器内部的声反射面将球面声信号转变为高指向性的平面波信号。通过对探测器的发射信号和接收的目标回波信号进行数值计算,得到探测器发射信号具有波束指向性窄、距离分辨力高和探测距离远等特点,满足水下目标探测的应用需求。 展开更多

关键词 激光声 水下爆炸 探测器 距离分辨力

下载PDF 职称材料

高重频激光产生窄带声的声源特性与性能分析

20

作者 陈宝柱 储泽国 《船电技术》 2016年第7期9-13,共5页

为分析高重频激光产生窄带声的声压谱级和转化效能,在高重频激光产生窄带声(重频法)的理论基础上,对声压功率谱进行了仿真。结合激光器的技术指标,以声压在主频处的功率谱为参考将重频法和连续波法、长脉冲法的性能进行了比较,实验研究... 为分析高重频激光产生窄带声的声压谱级和转化效能,在高重频激光产生窄带声(重频法)的理论基础上,对声压功率谱进行了仿真。结合激光器的技术指标,以声压在主频处的功率谱为参考将重频法和连续波法、长脉冲法的性能进行了比较,实验研究了激光脉冲数与声压谱级的关系。理论和实验分析表明,增加激光脉冲数可以压缩声压带宽并提高声压谱级。当脉冲数为100时,重频法在主频处的声压功率谱比连续波法高14d B,比长脉冲法高10d B。在800m J、重频25k Hz的激光脉冲作用下,20个脉冲产生的声压谱级为127.1d B,200个脉冲产生的声压谱级为135.4d B。 展开更多

关键词 激光物理 激光声 功率谱 声压谱级 脉冲数

下载PDF 职称材料