随着社会政治、经济的发展,有限的陆地资源日渐消耗,面临过度开发的危险。为贯彻可持续发展的思想,海洋领域的开发已经成为国家在确立发展战略的重中之重。海洋的勘测和资源的开发,加速了水下目标探测技术的发展。现阶段常用的水下目标探测技术有接触式的水声定位技术和非接触式的激光声遥感技术两大类,而激光遥感技术由于其可以实时、无损的探测水下目标,成为当前水下目标勘测的重要方法。本论文利用声光衍射法,研究液体表面波的衍射图样,得到液体表面波的物理特征,从而得到水下低频声源的相关信息。本论文主要研究了以下几个方面:(1)根据流体力学、水波理论等,简述了液体表面波的声光衍射效应和水表面微波理论,分析了液体表面波的特征,得到水表面横向微波的色散关系、水表面微波的波动方程及水表面微波的波长公式,从理论上验证了水下低频声源与其液体表面波的物理特征是关联的,通过对液体表面波的探测就能反映水下声源的信息,为利用声光效应法探测水下低频声源提供理论支持。(2)利用声光衍射法对水下低频声源位置进行了实验探究。由于声传播的衰减性,液体表面波的振幅与声源到波形转换器的距离负相关,实验中利用声光衍射法,得到不同情况下液体表面波的衍射图样,研究液体表面波的振幅随距离的变化关系。通过对以往实验装置的改进,使用升降台改变水下声源的深度,实现对水下低频声源深度的探测;建立波形转换系统,改变其在水面位置,实现对水下低频声源水平位置的探测。从而,确定水下低频声源的三维定位。(3)利用声光衍射法对水下声波衰减规律的探究。由于声传播具有衰减性,通过对液体表面波振幅的研究得到水下声波的衰减性。实验中使波形转换器在水表面沿x轴顺次移动,得到不同位置处的衍射图样,数据处理后得到液体表面波振幅的变化规律,由于水下低频声信号与液体表面波关联,得到水下声波传播过程的衰减规律:当水下声源输出功率一定时,观察不同声源输出频率时液体表面波振幅的图像,得到水下声波随输出频率的衰减规律;当水下声源频率一定时,观察不同输出电压时液体表面波振幅的图像,从而得到水下声波随输出电压的衰减规律。(4)水下声波在液体表面平行方向上的衰减规律。波形转换器的移动路径水平移动,波形转换器位置随之改变,观察了清晰、稳定、反衬度高的衍射图样,数据处理后得到液体表面波振幅的变化规律,进而得到结论水下声波的衰减速率与平行移动波形转换器移动的路径无关。