声波扰动下动态气海界面光的传输特性

来源：激光与红外杂志2026年第5期北京时间：

作者：王明军，，，李思雨，张佳琳

单位：1.西安理工大学 自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048；2.西安市无线光通信和网络研究重点实验室，陕西 西安 710048；3.陕西理工大学 物理与电信工程学院，陕西 汉中 723001；4.西安培华学院 智能科学与工程学院，陕西 西安 710199；

摘要：利用粗糙面散射及声学原理，考虑由声波和海面风速扰动引起的海面起伏以及光波在气海界面的传输，建立了声波扰动下动态气海界面光传输的特征模型，仿真了不同频率和声压时声波扰动下气海界面传输特征，数值分析了垂直入射和斜入射下声波扰动动态气海界面散射场空间分布。研究结果表明：在斜入射情况下，各级衍射条纹不再对称分布在镜面反射两侧。随着入射波长的增加，衍射现象减弱；垂直入射且声压、风速均为零下，散射光强度主要集中在镜面反射方向且无衍射现象；随着声压增大，衍射条纹现象逐渐明显，衍射级数增加，且各级次衍射光对称地分布在零级衍射光两侧；随着风速增加，风速的随机性扰动大于声波的周期性扰动，衍射现象逐渐减弱。本文研究通过声扰动光的传输，揭示了气海跨介质光传输过程中的新机理。

关键词：激光;动态气海界面;风速;声波;衍射

基金资助：国家自然科学基金重大研究计划培育项目(No.92052106)；陕西省重点领域创新团队项目(No.2024RSCXTD-12)；陕西省高校创新团队、西安市重点产业链关键核心技术攻关项目(No.103433023062)；咸阳市重点研发计划项目(No.L2023ZDYFQYCX025)；河南省可见光通信重点实验室基金项目(No.HKLüLC2023B05)资助。