[發明專利]控制指向性的水下激光聲源及其控制方法

有效

• 申請號: 201410177819.5
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103971672B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 祝艷宏;鄧圓;金曉峰;金韜
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G10K15/04
• 分類號: G10K15/04
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 鄭紅莉

1.一種控制指向性的水下激光聲源，包括激光器以及用于產生激光聲的液體介質，其特征在于，在所述激光器和液體介質之間，還設有沿光路布置的：

擴束鏡，用于對激光進行擴束；

若干個柱面鏡組合，各個柱面鏡組合用于控制擴束后的激光在液體介質表面所形成光斑在對應方向上的尺寸。

2.如權利要求1所述控制指向性的水下激光聲源，其特征在于，所述激光器為YAG固體激光器。

3.如權利要求1所述控制指向性的水下激光聲源，其特征在于，所述擴束鏡由沿著光束傳播方向依次放置的凹透鏡和凸透鏡組成。

4.如權利要求1所述控制指向性的水下激光聲源，其特征在于，所述柱面鏡組合為兩個，兩個柱面鏡組合之間距離固定且放置于光束橫截面內互相垂直的方向上，每個柱面鏡組合由距離可調的兩枚柱面鏡組成，同一柱面鏡組合中的柱面鏡放置方向相同。

5.如權利要求1所述控制指向性的水下激光聲源，其特征在于，其中，激光器產生的激光與液體介質表面平行，在柱面鏡組合與液體介質之間還包括將激光垂直射入液體介質中45度全反射鏡。

6.一種水下激光聲源指向性的控制方法，其特征在于，包括：

步驟1，產生激光并進行擴束；

步驟2，將擴束后的激光射入液體介質產生激光聲，其中，通過對液體介質表面所形成光斑的形狀進行調整來控制激光聲的指向性。

7.如權利要求6所述水下激光聲源指向性的控制方法，其特征在于，在步驟2中，對于平行于液體介質表面的激光，通過45度全反射鏡將激光垂直射入液體介質中。

8.如權利要求7所述水下激光聲源指向性的控制方法，其特征在于，在步驟2中，利用沿光路布置且相互垂直的兩個柱面鏡組合對光斑形狀進行調整，兩個柱面鏡組合之間的間距小于或等于柱面鏡組合的焦距二十分之一，其中每個柱面鏡組合由兩個平行的柱面鏡組成，具體調整方式為，通過調整柱面鏡組合中兩個柱面鏡之間的距離來調整光斑在對應方向上的會聚程度。

9.如權利要求8所述水下激光聲源指向性的控制方法，其特征在于，其中，對于任意一個柱面鏡組合，當兩個柱面鏡之間的距離使得該柱面鏡組合的像距等于焦距時，光斑在對應方向上的會聚程度最高。