建立了激光声实验测量系统, 利用脉冲激光聚焦击穿水介质产生声信号。由水听器将声信号转换成电信号并送入数字存储示波器, 计算出声信号能量。对不同激光能量、激光聚焦位置和水体盐度下的光声能量转换效率进行了理论和实验研究。研究结果表明：随着激光能量的提高, 能量转换效率逐渐减小; 激光垂直水面入射时, 随着激光聚焦深度的增加, 能量转换效率会出现一次阶跃式变大, 随后逐渐降低; 等离子体对激光能量的吸收越充分, 能量转换效率越高; 水体盐度的变化对能量转换效率影响很小。
激光技术 激光声 光击穿 光声能量转换效率 声信号 laser technology laser-induced acoustic signals optical breakdown laser acoustic energy conversion efficiency acoustic signals
1 华中科技大学激光技术国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
2 武汉理工大学理学院, 湖北 武汉 430070
利用TEA-CO2脉冲激光在水中激发热弹光声信号，采用压电陶瓷水听器接收并将光声信号转换成电信号送入数字存储示波器，计算出声脉冲的能量，从而获得该激发条件下激光能量转换成声波能量的效率η。结果表明不采用凹面镜聚焦激光脉冲能量密度低于2 J/cm2时，光声转换效率η为10-7～10-5，聚焦之后η增大一个数量级；激光脉冲谱线宽度固定时，能量越高，η越高；激光脉冲能量相同时，激光脉冲谱线宽度越大，η越高。故可以通过聚焦、增加激光脉冲谱线宽度、提高激光能量等方法来提高光声转换效率η，获得强的热弹光声信号。
激光技术 脉冲激光声效应 压电陶瓷水听器 光声能量转换效率 热弹效应 气化效应
