美國海軍實驗室的一個研究團隊最近對一種水下聲源激光技術進行了能力測試，這項技術或?qū)⒖梢允癸w行器在不拖曳水下設備的情況下，與潛艇進行聲音或數(shù)據(jù)通信；為潛艇或水下機器人提供導航數(shù)據(jù)；在淺水域定位水雷或其它水下物體。

進入21世紀，與潛入水下的潛艇進行通信仍是一項具有挑戰(zhàn)性的任務，現(xiàn)實中為了實現(xiàn)通信經(jīng)常要求潛艇浮出水面從而使艇組人員暴露在潛在風險之下。使用拖曳天線或浮標進行通信也會降低潛艇的機動性和匿蹤能力。水下無人設備目前也還依賴于容易出錯的慣性導航技術。此外，搜索水雷在任何任何情況下都仍是困難、危險和費時巨大的任務。海軍實驗室等離子物理組負責領導水下激光聲源技術團隊的特德•瓊斯解釋稱，激光水下聲源技術具備在這些領域提供幫助的潛力。

這些創(chuàng)新性的工作包括使用窄脈沖高強度激光使水電離，通過小體積過度加熱產(chǎn)生微小往復運動，從而產(chǎn)生強烈的聲學脈沖。研究團隊使用水下傳播性能最好的波長，從而使其能夠控制往復運動的形態(tài)和聲學脈沖的強度。此外，他們還使用非線性光學聚焦技術，以提高激光源可以距離水面的高度；使用被稱為群速度色散的技術來精確地控制聲學脈沖。群速度色散技術利用不同顏色激光不同的傳播速度，讓速度低的激光作用在脈沖的開始，速度高的激光作用在結(jié)尾，以此拉伸脈沖，并精確控制縱向壓縮的量。

該實驗在印第安納州克蘭市格蘭度拉湖水聲實驗場進行，標志著該技術第一次走出實驗室。封裝在漂浮裝置內(nèi)的毫微米波長激光制造了水下聲學脈沖，并被遠處一艘裝備了水聽器的船只捕捉到。轉(zhuǎn)向鏡引導激光通過聚焦鏡片射入水面。每個激光脈沖產(chǎn)生一個大約190分貝聲壓級的聲學脈沖，傳播了190米，而之前實驗室測試只傳播了3米。

研究團隊計劃在春夏進行更多致力于提高水下傳輸距離的測試。初步實驗的成果表明，有可能使用不超過1焦耳能量的激光脈沖脈沖產(chǎn)生230分貝的聲壓。

美國國內(nèi)其它的研究人員在此領域的研究集中在通信和信號處理技術，海軍實驗室所做的研究工作將在這些領域也提供參考。瓊斯表示，海軍實驗室希望能利用最緊湊的激光發(fā)生器產(chǎn)生盡可能強的聲源。