本论文以全光纤系统的水声通信为应用背景,进行新型全光纤水声通信激光声源的基础研究。在对液体中光纤激光致声的机制进行理论和实验研究的基础上,基于激光声源及全光纤系统的特性,提出采用全光纤激光声源进行近距离隐蔽高速水声通信的技术构想,搭建了全光纤激光致声系统,并对该系统的光学特性和声学特性进行了理论分析、模拟仿真和实验研究。该论文的主要研究结果如下:(1)对热膨胀机制激光致声的机理进行了细化分析。激发平面光声源的情况下,推导和仿真了脉冲激光的功率时域分布函数对光声脉冲特性的影响,并分析了不同波形的脉冲激光下的光声转换效率及其影响因素;激发球面光声源的情况下,对激发声脉冲的频率特性、声脉冲能量和光声转换效率进行了理论分析,并提出了提高光声转换效率的方案。理论分析证实了热膨胀机制在大功率工程中并没有实际的应用价值。(2)建立了液体媒质的汽化模型,分析了汽化机制产生的脉冲激光的阈值能量密度及其影响因素,探讨了通过光束聚焦和光纤激光传输达到这一阈值条件的可行性。讨论了光致声波的声源级,在全光纤激光声源的研究中,它比激发点处的声压更能表征光声源的发射性能。(3)利用DFB半导体激光器、铌酸锂波导电光强度调制器和掺铒光纤放大器搭建了高功率脉冲激光产生系统。为获得应用于激光致声技术的较高峰峰值功率的脉冲激光和通信信息的有效加载,设计并制作了满足光声激发要求的掺铒光纤功率放大系统,研究了电光强度调制器的工作点和调制深度控制方法。对脉冲激光的功率增益和波形畸变特性进行了研究,实验与仿真结果相吻合,证实了相关理论和技术路线的可行性。(4)基于液体中激光致声的全光纤系统得到了声源谱级为110dB、中心波长达十几kHz的光声脉冲,验证了利用光纤激光光声效应获得近程高速水声通信声源的可行性。并对脉冲激光的参数对光声脉冲特性的影响进行了实验研究,为该项技术的进一步发展奠定了基础。(5)为便于探测强度很低的较低频率的光声脉冲,设计并制作了亥姆霍兹共振声池,对水下共振声池的声放大性能进行了理论分析和仿真,并通过实验验证了将其应用于激光致声系统的可行性。(6)利用掺镱光纤激光器实现了水介质的光击穿,对光击穿机制致声的全光纤实验系统进行了研究,获得了声源谱级为122.4dB、基频为22kHz并含2-4次高阶倍频的光声脉冲,该声源强度已接近近距离隐蔽高速水声通信的要求。