本文主要从实验方面研究了水中激光声波的产生和传播特性,就空泡的脉动特性,冲击波的产生和衰减特性及等离子体声波的频谱特性进行了实验探测和数值计算研究。利用基于电子延迟光学阴影法研究了激光击穿水产生的空泡的脉动特性,拍摄了空泡一次完整脉动过程的阴影序列图,得到了在实验激光能量下的空泡周期,计算了空泡的最大半径与阴影照片上的空泡最大尺寸相比对,结果基本一致。通过数据计算了空泡半径与时间的关系,分析了空泡脉动速度特性及原因。实验中,清晰地捕捉到了等离子体膨胀冲击波和空泡溃灭辐射的冲击波。采用频带宽度为1-20MHz的水听计探测了1064nm激光与水下金属靶材作用时产生的激光等离子体声波,探测到了等离子体冲击波信号和激光空泡脉动及溃灭时辐射的声波。研究了激光等离子体冲击波的衰减特性,其在水中传播的最初20cm内声压幅值随着距离增大而急剧减小,其声压幅值强度近似正比于1/r2。随着冲击波的传输距离变远,其声压强仍然逐渐减小,但此时的衰减速度变缓,可以认为此时的激光等离子体冲击波已经衰减为声波。最后研究了冲击波随传播距离的频谱特性,得出冲击波的频谱峰值强度随着传播距离的增大而减小,在2.5cm内衰减很大,而后随着距离的增大,峰值强度继续下降,但有所减缓,在3cm处,冲击波的频谱曲线较光滑,传播到12cm和16cm处,曲线振荡比较厉害,作者认为可能是激光等离子体冲击波在水中传播时,水介质对某些频率成分的波有吸收作用。本文的研究有助于对水下空化的应用,水下目标探测与定位,即对水下等离子体声波的应用提供理论和实验依据。