脉冲激光在介质中产生声波的技术在新兴的水下通信领域和海底探测领域具有广泛的应用前景。传统的电磁波通信在陆地上非常适用,但是海水对于电磁波的吸收能力非常强,所以导致海水中无法利用电磁波进行通信。海水中存在“蓝绿窗口”使得在这一波段的激光可以在海水中传输较远的距离,结合光击穿产生的声波可以实现陆地-海洋长距离通信。于是本文通过搭建实验装置利用阴影成像技术进行水下等离子体膨胀过程的拍摄以及实验参数对激光诱导水等离子体声波信号影响的实验,主要包括以下内容:(1)利用光学阴影成像法对激光诱导水下等离子体空泡冲击波进行了研究,清晰地得到空泡冲击波图像,明确了水下等离子体冲击波和声波为球面波;得到了击穿激光能量为4mJ下产生等离子体冲击波膨胀速度为1799m/s。(2)激光等离子体冲击波在水中膨胀传输过程中会最终衰减成声波。在激光诱导水等离子体冲击波的膨胀过程研究基础上,通过对纳秒脉冲激光能量、激光入射方向、激光波长、声波探测空间位置(水平方向和竖直方向)和水的盐份浓度、聚焦透镜距离水面位置等参数对激光诱导水下等离子体声波信号及其频谱特性的影响做了研究与分析。并且讨论了不同靶材对水下声波反射波信号强度的影响。结果表明:随着输入激光能量的不断增加,接收到的激光声波信号强度不断增加。随着入射激光角度的不断变大,水下等离子体荧光强度不断变弱,激光水下等离子体声波信号强度也变弱。1064nm的激光诱导水等离子体声波信号强度比532nm的激光水下等离子体声波信号强度大。随着空间距离的不断增加,接收到的激光声波信号强度不断减小。随着溶液中盐的浓度不断增加,接收到的激光声波信号强度不断增加。随着聚焦透镜距离水面的位置越近,水下等离子体荧光强度不断变弱,激光水下等离子体声波信号强度也变弱。铝靶对激光诱导声波的反射波信号强度低于铜靶。