汽化激光致声跨界通信的三维数值特性

作     者：李恪 梁家平 姚瑶 张杨 宗思光 刘涛 Li Ke;Liang Jiaping;Yao Yao;Zhang Yang;Zong Siguang;Liu Tao

作者机构：汕头大学工学院广东汕头515063 海军研究院北京100161 海军工程大学电子工程学院湖北武汉430033 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2023年第52卷第11期

页      面：278-290页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学] 070701[理学-物理海洋学] 

主　　题：跨界通信 激光致声 预条件共轭梯度法 汽化机制 数值特性 转换效率 

摘      要：激光致声技术可以将空气中的激光信号转化为水下的水声信号,将两种最佳信道高效地结合起来,从而解决空中-水下跨界通信问题。为了提高激光致声跨界通信的保密性和光声转化效率,采用了数值计算方法对不同条件下,激光在海面三维散射特性和透射特性进行了研究。首先,为了提高仿真计算的准确性,建立了三维激光海面散射场的数学模型。其次,采用数值计算方法求解三维激光海面散射的表面积分方程,并根据入射光波的特点,对入射界面进行强、弱区划分,以提高计算效率。最后,通过室内模拟试验对仿真结果进行了验证。研究结果表明,入射角度对于汽化激光致声通信的保密性和效率有着重要的影响,为后续的系统设计和相关应用研究提供了有意义的参考。