In order to solve the problem of illumination uniformity of VISAR probe, the present invention provides a probe light homogenization system with an arbitrary reflection surface velocity interferometer, including fiber output laser, collimating lens and shrink beam mirror; collimating lens arranged on the output light path of optical fiber laser, fiber end face and the focal plane of a collimated lens at fiber laser; shrinkage shrinkage mirror includes a mirror lens group after group and shrinkage; shrinkage before the mirror set an output optical path in the collimating lens; shrinkage mirror group is arranged on the output light path of the mirror beam shrinkage and shrinkage group, focal plane mirror beam overlap group and shrinkage lens group, a Kepler telescope structure. The optical fiber end face of the fiber core diameter D0, collimation lens focal length F1, shrinkage mirror group and shrinkage lens focal length of F2 group F3: in relation to meet the focal length of the optical fiber end face, alpha is the outgoing beam width; f2> f1> 5mm.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光探测
,涉及一种任意反射表面速度干涉仪的探针光匀化系统及匀化方法。
技术介绍
任意反射表面速度干涉仪(VelocityInterferometerSystemforAnyReflector,简称VISAR)是一种基于光在运动物体表面反射产生多普勒频移效应进行测速、具有探针光的主动式、高空间分辨的速度干涉仪。在国内外VISAR被广泛用于惯性约束核聚变(ICF)的研究,是最近几十年内发展起来的最重要的波剖面测试设备,可以用于物质高压状态方程实验、材料特性实验、冲击特性瑞利-泰勒实验、脉冲整形实验等。VISAR的探针光使用的是某种波长的激光,该探针光系统通常由激光器、输出光纤、光束预整形光路、探针形成光路这四部分构成。从光学成像关系角度来说,输出光纤的末端面为“物面”,光束预整形光路和探针形成光路共同构成一个成像镜头,被探照的靶面为“像面”。换言之,光束预整形光路和探针形成光路共同构成的成像镜头将“光纤端面”成像在“靶面”处,“光纤端面”和“靶面”具有物像共轭关系。因而,若要求“靶面”被均匀照明,则要求激光在“光纤端面”必须是均匀分布的。然而,从国际上来看,VISAR探针光的照明均匀性一直是困扰科研人员的一个关键问题。科研人员尝试了许多种解决方案,但一直未能取得比较理想的效果。美国在该问题的解决上大致经历了两个阶段:第一阶段,大幅延长光纤长度;第二阶段,使用多根光纤同时照明。但效果均不是十分理想:在第一阶段中,他们将昂贵的芯径为φ1mm的特制光纤的长度增加到30m,以期光线在光纤中充分反射、混合,起到匀化作用。但是,每一根光线在光纤中的 ...
【技术保护点】
任意反射表面速度干涉仪的探针光匀化系统,包括光纤输出激光器;其特征在于:还包括准直镜头和缩束镜;所述准直镜头设置在光纤输出激光器的输出光路上,并且准直镜头的焦面位于光纤输出激光器的光纤端面处;所述缩束镜包括缩束镜前组和缩束镜后组;缩束镜前组设置在准直镜头的输出光路上;缩束镜后组设置在缩束镜前组的输出光路上,并且缩束镜前组和缩束镜后组的焦面重合,构成开普勒望远镜结构;所述光纤端面的光纤芯径D0、准直镜头的焦距f1、缩束镜前组的焦距f2和缩束镜后组的焦距f3满足如下关系:f2f3=2*f1*tanαD0]]>式中,α为所述光纤端面出射光束的出射半角;f2>f1>5mm;匀化系统的出瞳位置即为匀化后的虚拟光纤端面,光纤输出激光器的光纤端面上每一点出射的光束经准直镜头和缩束镜均匀展开并层层叠加后从所述虚拟光纤端面输出。
【技术特征摘要】
1.任意反射表面速度干涉仪的探针光匀化系统,包括光纤输出激光器;其特征在于:还包括准直镜头和缩束镜;所述准直镜头设置在光纤输出激光器的输出光路上,并且准直镜头的焦面位于光纤输出激光器的光纤端面处;所述缩束镜包括缩束镜前组和缩束镜后组;缩束镜前组设置在准直镜头的输出光路上;缩束镜后组设置在缩束镜前组的输出光路上,并且缩束镜前组和缩束镜后组的焦面重合,构成开普勒望远镜结构;所述光纤端面的光纤芯径D0、准直镜头的焦距f1、缩束镜前组的焦距f2和缩束镜后组的焦距f3满足如下关系:f2f3=2*f1*tanαD0]]>式中,α为所述光纤端面出射光束的出射半角;f2>f1>5mm;匀化系统的出瞳位置即为匀化后的虚拟光纤端面,光纤输出激光器的光纤端面上每一点出射的光束经准直镜头和缩束镜均匀展开并层层叠加后从所述虚拟光纤端面输出。2.根据权利要求1所述的任意反射表面速度干涉仪的探针光匀化...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫亚东,何俊华,王峰,韦明智,彭晓世,徐涛,
申请(专利权)人:中国科学院西安光学精密机械研究所,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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