光纤传像束速度干涉仪及冲击波速度计算方法技术

本发明专利技术公开了一种光纤传像束速度干涉仪，包括成像模块、光纤传像束、干涉模块一和干涉模块二；还公开了一种基于光纤传像束速度干涉仪的冲击波速度计算方法，首先，由光源向光纤传像束速度干涉仪发射一短脉冲探针激光，利用条纹相机记录从干涉模块出射的两个激光脉冲信号到达时间差以及干涉条纹图像，然后，由光源向光纤传像束速度干涉仪发射一短脉冲探针激光，利用条纹相机记录两个与干涉模块对应的单模光纤束支路出射的激光脉冲信号到达时间差，最后，计算得到冲击波速度。通过以上设备和方法能够获取较大连续范围的冲击波速度，光路调节简单，不受实验场地和空间的限制，实验成本低、效率高。

Optical fiber image beam velocity interferometer and method for calculating shock wave velocity

The invention discloses a fiber bundle velocity interferometer, including imaging module, optical fiber bundle, a module and two module interference interference; also discloses a calculation method of optical fiber bundle velocity interferometer for shock wave velocity based on the first, by the light source to the optical fiber bundle transmitting velocity interferometer a short pulse laser probe, using the camera recording module from the interference emitted two laser pulse signal arrival time difference and the interference fringe image, and then, by the light source to the optical fiber bundle velocity interferometer emits a short pulse laser probe, using streak camera to record the corresponding two modules and interference of single mode optical fiber bundle branch a laser pulse firing time difference of arrival, finally, to calculate the shock wave velocity. By means of the above equipment and method, the shock wave velocity in a large continuous range can be obtained, and the light path adjustment is simple, and the experiment is not limited by the experimental site and space. The experiment cost is low and the efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】
光纤传像束速度干涉仪及冲击波速度计算方法
本专利技术属于激光测量
，具体涉及一种光纤传像束速度干涉仪及冲击波速度计算方法。
技术介绍
冲击波诊断实验常用于测量样品冲击特性、状态方程等，在激光聚变研究中还用于激光调束，以增强内爆效率。在冲击波诊断实验中，需要使用任意反射面速度干涉仪(VelocityInterferometerSystemforAnyReflector，缩写为VISAR)测量冲击样品中的冲击波速度。VISAR的技术特点在于：探针激光打在样品的冲击波界面上反射被收集，由于光学多普勒效应，返回的信息光携带着冲击波界面运动信息。利用延时差频技术，将信息光分束再合束，产生干涉条纹并在成像设备上记录。最后通过相应的图像处理技术解析出加载冲击的样品速度信息。由于实验条件或研究目的的不同，VISAR已发展出多种形式，主要包括两大类：一类是以透镜成像为基础的线VISAR和面VISAR技术，另一类是不含透镜的全光纤VISAR技术。透镜成像下的VISAR技术的优点在于能同时测量比较大的连续范围的冲击波速度；而全光纤VISAR技术的优点在于不需要对光路进行繁复的调节，并且不受实验场地空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤传像束速度干涉仪，其特征在于：包括成像模块、光纤传像束、干涉模块一和干涉模块二；探针激光经成像模块聚焦于靶面并反射回激光脉冲信号，该激光脉冲信号经成像模块成像于光纤传像束的输入端，激光脉冲信号由光纤传像束一分为四，其中两个激光脉冲信号经干涉模块一后在条纹相机一上成像，另外两个激光脉冲信号经干涉模块二后在条纹相机二上成像。

【技术特征摘要】
1.一种光纤传像束速度干涉仪，其特征在于：包括成像模块、光纤传像束、干涉模块一和干涉模块二；探针激光经成像模块聚焦于靶面并反射回激光脉冲信号，该激光脉冲信号经成像模块成像于光纤传像束的输入端，激光脉冲信号由光纤传像束一分为四，其中两个激光脉冲信号经干涉模块一后在条纹相机一上成像，另外两个激光脉冲信号经干涉模块二后在条纹相机二上成像。2.根据权利要求1所述的光纤传像束速度干涉仪，其特征在于：所述成像模块包括准直透镜一、准直透镜二、会聚透镜、分束镜和收光透镜；探针激光依次经准直透镜二、会聚透镜、分束镜、准直透镜一和收光透镜后聚焦于靶面并反射回激光脉冲信号，该激光脉冲信号依次经收光透镜、准直透镜和分束镜后成像于光纤传像束的输入端。3.根据权利要求1或2所述的光纤传像束速度干涉仪，其特征在于：所述光纤传像束包括单模光纤束干路和均与该单模光纤束干路连通的单模光纤束支路一、单模光纤束支路二、单模光纤束支路三和单模光纤束支路四；由靶面反射回的激光脉冲信号成像于单模光纤束干路的输入端，单模光纤束支路一和单模光纤束支路二出射的激光脉冲信号均射入干涉模块一，单模光纤束支路三和单模光纤束支路四出射的激光脉冲信号均射入干涉模块二。4.根据权利要求3所述的光纤传像束速度干涉仪，其特征在于：所述干涉模块一包括准直透镜三、准直透镜四、标准具一、反射镜一、合束镜一和成像透镜一；由单模光纤束支路一入射的激光脉冲信号依次经准直透镜三和标准具一后射向合束镜一，由单模光纤束支路二入射的激光脉冲信号依次经准直透镜四和反射镜一后射向合束镜一，合束镜一对标准具一和反射镜一入射的激光脉冲信号进行合束，合束后的激光脉冲信号经成像透镜一向外出射。5.根据权利要求4所述的光纤传像束速度干涉仪，其特征在于：所述干涉模块二包括准直透镜五、准直透镜六、标准具二、反射镜二、合束镜二和成像透镜二；由单模光纤束支路四入射的激光脉冲信号依次经准直透镜六和标准具二后射向合束镜二，由单模光纤束支路三入射的激光脉冲信号依次经准直透镜五和反射镜二后射向合束镜二，合束镜二对标准具二和反射镜二入射的激光脉冲信号进行合束，合束后的激光脉冲信号经成像透镜二向外出射。6.根据权利要求5所述的光纤传像束速度干涉仪，其特征在于：所述标准具一的长度大于或者小于标准具二的长度。7.根据权利要求3所述的光纤传像束速度干涉仪，其特征在于：所述单模光纤束支路一的长度大于或者小于单模光纤束支路二的长度。8.根据权利要求3所述的光纤传像束速度干涉仪，其特征在于：所述单模光纤束支路三的长度大于或者小于单模光纤束支路四的长度。9.根据权利要求2所述的光纤传像束速度干涉仪，其特征在于：所述成像模块还包括挡光板，探针激光依次经准直透镜二和会聚透镜后射向分束镜，由分束镜分成两束，其中一束探针激光射向准直透镜一，另一束探针激光射向挡光板。10.一种基于光纤传像束速度干涉仪的冲击波速度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：由光源向光纤传像束速度干涉仪发射波长为λ的一短脉冲探针激光，利用条纹相机记录从干涉模块出射的两个激光脉冲信号到达时间差τ1以及干涉条纹图像的驻波数变化值F(t)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，吴宇际，江少恩，理玉龙，徐涛，杨冬，彭晓世，梅雨，魏惠月，查为懿，刘祥明，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51