舰船尾流是舰船运动时在其身后产生的一段含大量气泡的湍流区域,它是舰船运动的特有产物,舰船尾流的各种物理特性对于自导鱼雷的研制具有很高的利用价值。本文的主要工作内容是研制一套尾流光前向散射特性探测系统。这套系统主要应用光电探测技术,检测散射光光学特性参数的变化,从而感知光传输路径上气泡的特性,这样就能判别出鱼雷是否进入或穿出舰船尾流区。作为一套前向光散射基本性质测试实验系统,在设计上综合了多项测试功能。系统具有同时测试不同的深度气泡散射、不同激光波长的散射、不同的光程的散射,以及散射光不同偏振特性测试的能力。在光电系统设计上重点考虑了低噪声和放大电路增益的均衡匹配,以及数据传输系统的实时性和抗干扰性。实验室模拟实验和海上舰船尾流实际测试实验结果表明,该系统综合性能指标达到设计要求,能够满足舰船尾流前向散射特性测试的需要,从而为光尾流自导鱼雷技术研究提供必要的实验测试设备。该系统可以用于真实海洋环境实验测试,120hr水中浸泡实验结果表明,测试阵架的水密性和耐压性均达到设计要求,阵架光电检测系统工作正常。在电子学系统方面,数据经过远距离传输(200m以上),能够保证实时性、准确性和抗干扰性;系统本底电子学信噪比大于60dB:通过长时间考核,650nm激光器功率稳定性大于95%,532nm激光器功率稳定性大于91%。此外,我们利用这套测试系统进行了模拟尾流测试实验。实验结果在时域和频域两方面均表明,在气泡产生前后,尾流光前向散射特性具有特征性的变化。