【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学系统，尤其涉及一种光电混合式超快同步触发装置及方法。
技术介绍
1、高速增强型可见光分幅相机是成像光束通过前端光学分幅系统在空间上进行分光，能够获得多幅高质量的瞬态二位图像信息，每幅图像分别成像在不同的门控型像增强器的阴极上，像增强器的快门由脉冲信号选通，脉冲信号在不同时刻依次开启像增强器的快门，图像依次通过被选通的像增强器进入不同的图像传感器感光成像。
2、目前，高速增强型可见光分幅相机应用于瞬态等离子体物理过程诊断，是进行极端物理现象研究的重要手段。高速增强型可见光分幅相机主要用于高速摄影领域，能够实现超快反应和现象过程中多幅二维空间图像信息的捕获、存储和分析。具体的，高速增强型可见光分幅相机主要用于获取对离子爆轰过程中动态瞬时信息，拍摄爆破碎片动态过程，进而反演爆轰场所需的核心参数，如爆破碎片的形变过程、等离子体粒子(电子)束流速度等，为等离子体产生装置的性能评判和优化方向提供准确的实验数据。
3、高速增强型可见光分幅相机在工作过程中，需要准确、稳定、可靠的脉冲信号作为事件记录的起始时刻。该信号是记录超快反应和现象过程中的零点时刻，对于分析事件过程的发展非常重要。现有门控触发主要采用脉冲沿产生触发信号，其仅适用于采用电脉冲信号作为事件驱动信号和伴随事件产生电脉冲信号的可预见过程。在记录高压绝缘材料击穿、温压炸药起爆等现象过程中，事件发生时准确的零点时刻与温度、压力等参量相关，而传统捕获事件零点时刻的信号检测系统难以获取精确的脉冲沿，对超快现象的图像信息获取带来较大的系统固有延时和抖
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决传统信号检测系统难以获取精确脉冲沿，导致对超快现象的图像信息获取时间带来较大的系统固有延时和抖动误差的技术问题，而提供一种光电混合式超快同步触发装置及方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供的技术解决方案如下：
3、一种光电混合式超快同步触发装置，其特殊之处在于，包括激光器、反射物、光电探测器以及触发同步电路；
4、所述反射物固定设置在目标物体的表面，且反射物位于激光器的出射光路上，用于使激光器出射的激光入射至反射物表面，形成反射光，以对目标物体的形变进行实时反馈；
5、所述光电探测器为可调增益的光电探测器，其靶面设置在反射光的光路上，用于接收反射光并将接收的光信号转换为经增益调节的电信号；
6、所述触发同步电路的第一输入端连接光电探测器的输出端，第二输入端用于输入外部延时信号，用于对增益调节后的电信号进行高速比较、取反操作、阻抗匹配以及驱动增强的处理后，再进行延时；触发同步电路的输出端连接高速增强型可见光分幅相机的输入端，用于向高速增强型可见光分幅相机提供高速同步基准的触发信号。
7、进一步地，还包括二次反射物和精密调整架；
8、所述二次反射物位于反射光的光路上，用于对反射光进行二次反射；
9、所述光电探测器的靶面设置在径二次反射的反射光的光路上；
10、所述二次反射物设置在精密调整架上，用于通过调整精密调整架对二次反射物和光电探测器的相对位置进行调整。
11、进一步地，所述反射物的入射表面大小根据入射激光光斑面积确定，使得入射激光光斑面积86％以上落入反射物表面。
12、进一步地，所述激光器出射激光光轴与反射物法线之间的夹角为10°～80°；
13、所述反射光光轴与二次反射物法线之间的夹角为10°～80°；
14、所述二次反射物和反射物之间横向距离l1小于3m；
15、所述二次反射物与光电探测器之间的纵向距离l2大于25m。
16、所述激光器出射激光入射至反射物表面时为掠入射；
17、进一步地，所述反射光入射至二次反射物表面时为掠入射。
18、进一步地，所述激光器的出射光斑直径小于等于2mm；
19、所述光电探测器表面的入射光斑小于等于5mm。
20、进一步地，所述反射物的表面形状偏差小于等于一个波长，所述波长为检测反射物表面形状偏差的光的波长；
21、所述反射物和的二次反射物的反射率均大于等于98％；
22、所述光电探测器的增益调节范围为0-60db，响应波段为400nm-900nm。
23、所述光电探测器的带宽大于200mhz。
24、进一步地，所述触发同步电路输入的延时信号小于30ns。
25、进一步地，所述反射物通过非流体材料固定设置在目标物体表面；
26、所述光电探测器和触发同步电路之间采用50ω同轴电缆连接，线长≤0.2m；
27、外部延时信号和触发同步电路之间采用50ω同轴电缆连接，线长≤0.2m；所述高速增强型可见光分幅相机和触发同步电路之间采用50ω同轴电缆连接，线长≤0.5m。
28、本专利技术还提供了一种光电混合式超快同步触发方法，其特殊之处在于，包括
29、以下步骤：
30、1】搭建上述的一种光电混合式超快同步触发装置；
31、2】开启激光器，使激光器的出射激光按照设定角度入射至反射物表面；
32、3】设置触发同步电路的选通模块为直流模式，所有通道的延时参数为0；同时根据反射物和光电探测器之间的距离以及光电探测器4根据探测器靶面接收到的能量大小设置光电探测器的增益电压参数；
33、4】通过高速增强型可见光分幅相机上获取的视频图像，对高速增强型可见光分幅相机的位置、姿态以及镜头参数进行调节，以使目标物体位于视场中心并呈现清晰图像；
34、5】设置触发同步电路的选通模块为触发模式，按目标物体特性设置所有通道的延时参数；同时根据反射物和光电探测器之间的距离以及光电探测器4根据探测器靶面接收到的能量大小设置光电探测器的增益电压参数；
35、6】将高速增强型可见光分幅相机设置为触发等待状态，此时，高速增强型可见光分幅相机接收同步触发装置产生的触发信号，并对目标物体的形变进行记录。
36、本专利技术相比于现有技术的有益效果如下：
37、1、相比于传统捕获事件零点时刻的信号检测系统，本专利技术创新性的提出一种光电混合式超快同步触发装置，首先将反射物设置在目标物体表面，通过激光入射至反射物表面对目标物体的形变进行实时反馈，同时通过光电探测器探测经反射物表面的反射光，实现对目标物体形变的实时检测；再通过触发同步电路对光电探测器输出的脉冲信号进行响应，可以为高速增强型可见光分幅相机提供目标物体形变的准确零点时刻脉冲沿信号。
38、2、本专利技术提供的一种光电混合式超快同步触发装置，可以实现远距离超快反应和现象的捕获，且固有延时短、安装方便、性能可靠等特点，适用于多种高速场景的测量。
39、3、本专利技术提供的一种光电混合式超快同步触发装置，在设置反射物的基础上还设置了二次反射物，有利于将激光器、光电探测器、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
6.根据权利要求2-5任一所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
10.一种光电混合式超快同步触发方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种光电混合式超快同步触发装置，其特征在于：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑锦坤，陈震，秦文强，王博，曹伟伟，白永林，
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：
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