[发明专利]控制指向性的水下激光声源及其控制方法

权利要求书

1.一种控制指向性的水下激光声源，包括激光器以及用于产生激光声的液体介质，其特征在于，在所述激光器和液体介质之间，还设有沿光路布置的：

扩束镜，用于对激光进行扩束；

若干个柱面镜组合，各个柱面镜组合用于控制扩束后的激光在液体介质表面所形成光斑在对应方向上的尺寸。

2.如权利要求1所述控制指向性的水下激光声源，其特征在于，所述激光器为YAG固体激光器。

3.如权利要求1所述控制指向性的水下激光声源，其特征在于，所述扩束镜由沿着光束传播方向依次放置的凹透镜和凸透镜组成。

4.如权利要求1所述控制指向性的水下激光声源，其特征在于，所述柱面镜组合为两个，两个柱面镜组合之间距离固定且放置于光束横截面内互相垂直的方向上，每个柱面镜组合由距离可调的两枚柱面镜组成，同一柱面镜组合中的柱面镜放置方向相同。

5.如权利要求1所述控制指向性的水下激光声源，其特征在于，其中，激光器产生的激光与液体介质表面平行，在柱面镜组合与液体介质之间还包括将激光垂直射入液体介质中45度全反射镜。

6.一种水下激光声源指向性的控制方法，其特征在于，包括：

步骤1，产生激光并进行扩束；

步骤2，将扩束后的激光射入液体介质产生激光声，其中，通过对液体介质表面所形成光斑的形状进行调整来控制激光声的指向性。

7.如权利要求6所述水下激光声源指向性的控制方法，其特征在于，在步骤2中，对于平行于液体介质表面的激光，通过45度全反射镜将激光垂直射入液体介质中。

8.如权利要求7所述水下激光声源指向性的控制方法，其特征在于，在步骤2中，利用沿光路布置且相互垂直的两个柱面镜组合对光斑形状进行调整，两个柱面镜组合之间的间距小于或等于柱面镜组合的焦距二十分之一，其中每个柱面镜组合由两个平行的柱面镜组成，具体调整方式为，通过调整柱面镜组合中两个柱面镜之间的距离来调整光斑在对应方向上的会聚程度。

9.如权利要求8所述水下激光声源指向性的控制方法，其特征在于，其中，对于任意一个柱面镜组合，当两个柱面镜之间的距离使得该柱面镜组合的像距等于焦距时，光斑在对应方向上的会聚程度最高。