广义波导不变量

作者：高大治^*; 康德祥; 宋文华; 李小雷; 李玉征

来源：声学技术, 2022, 41(03): 403-411.

DOI：10.16300/j.cnki.1000-3630.2022.03.014

• 水平缓变楔形波导
• 绝热近似
• 方位角
• 波导不变量

海洋波导中声场在空间-频率域形成明暗相间的干涉条纹，Chuprov根据距离-频率(r-ω)域干涉条纹定义了波导不变量。一直以来，科研工作者探讨波导不变量定义式均未考虑声源-接收器方位角对波导不变量β值的影响，传统的声场干涉研究也忽略方位角变化对干涉条纹的影响。通过实验和仿真发现，对于我国近海大陆架常见的水平缓变楔形波导，方位角变化对干涉条纹的影响显著，因此将Chuprov给出的仅考虑传播距离变化对干涉条纹影响的波导不变量定义式推广为同时考虑方位角变化对干涉条纹影响的波导不变量定义式，并将之称为广义波导不变量。通过理论推导、数值仿真及海上实验数据分析发现，在水平缓变楔形波导环境下，传统波导不变量定义式无法解释干涉现象时，广义波导不变量可很好地解释数值仿真及海上实验声场干涉现象。

• 单位
  中国海洋大学; 电子工程学院