【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光，特别是一种测量大束间夹角汇聚排布的短脉冲光束间时间同步的装置；本专利技术涉及短脉冲光束的时间同步调节。
技术介绍
1、在超强超短激光
，为了在靶点获得较高的峰值功率密度，除了采用提高能量、压缩脉宽和缩小聚焦焦斑的方法提高靶点峰值功率密度外，实现多光束时域和空域叠加打靶也是提高靶点峰值功率密度的一种有效手段。
2、对于多路光束的超强超短激光系统，由于诸多原因导致脉冲无法同时到达靶点，无法达到增加靶点峰值功率密度的效果。对于脉冲宽度较长的脉冲，一般通过在靶点配置高速示波器、条纹相机等测量不同光路脉冲之间的延时，但是由于测量设备性能限制，最多实现数皮秒精度的时间延时测量精度；而通过干涉法可实现较高精度的时间延时测量精度，通过干涉法测量时间延时需要通过高分辨相机观察干涉条纹对比度来确定光束间的时间延时量。在工程应用中，对于大束间夹角的汇聚短脉冲光束，由于光束间隔较大，聚焦后在靶点得到的干涉条纹密度较大，一般相机无法分辨如此致密的条纹，更无法观察条纹对比度，导致该方案无法应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种大束间夹角汇聚短脉冲光束时间同步测量装置，在光束到达靶点之前增加棱镜作为光束偏转机构，减少到达靶点的汇聚短脉冲光束之间的夹角，获得可被普通相机分辨的干涉条纹，进而实现大束间夹角汇聚短脉冲光束时间同步的测量。该装置结构简单，成本低廉，易于工程实现，无需对现有装置进行较大改动即可实现束间精密同步测量。
2、为实现上述目标，本专利
3、一种大束间夹角汇聚短脉冲光束时间同步测量装置，其特点在于：该装置包括短脉冲光束、聚焦系统、投射反射镜、棱镜和相机。在实际打靶时，短脉冲光束分别依次经过聚焦系统汇聚、投射反射镜反射后到达靶点，经过投射反射镜的每束光束汇聚于靶点。待测时间同步的两束短脉冲光束光轴夹角的角平分线为系统对称轴。在进行时间同步测量时，移入位于投射反射镜和靶点之间的棱镜，该棱镜截面为等腰三角形，调节投射反射镜角度，使得短脉冲光束分别从等腰棱镜的斜面入射从底面出射，经过棱镜偏折后到达靶点；移入相机使其感光面与靶点重合且其法线与系统对称轴重合，记录两束光产生的干涉条纹，根据干涉条纹对比度判断两束光的时间同步情况。
4、所述短脉冲光束至少包括两束光束，每次用于测量束间时间延时的光束只包括其中两束光束。
5、所述棱镜底面与相机感光面平行，顶部棱线位于所述系统对称轴上且与两汇聚光束的中心光轴垂直。
6、调节其中一束入射光束对应的投射反射镜3的角度，使得所述入射光束偏向另一入射光束，并从所述棱镜靠近另一入射光束一侧的斜面入射；按照同样的方法调节另一束入射光束。
7、所述棱镜需结合工作波长、基底材料和工作角度设计，保证引入的两束入射光的偏折量正好使两束光束汇聚到靶点。
8、所述相机记录的光斑条纹对比度最强时，表示所述两束汇聚光束之间完全时间同步；条纹对比度较弱时，表示所述两束汇聚光束之间存在一定的时间延迟。
9、本专利技术的技术效果如下：
10、1)在光束到达靶点之前增加光束偏转机构，减少到达靶点的大束间夹角汇聚短脉冲光束之间的夹角，获得可被普通相机分辨的干涉条纹，进而实现大束间夹角汇聚短脉冲光束时间同步的测量。
11、2)设计棱镜作为光束偏转机构，并将其与投射反射镜调节角度相互匹配，使由棱镜输出的两束待测光束经过偏折后汇聚到靶点，且获得减小的待测光束间夹角。
12、3)该装置结构简单，成本低廉，易于工程实现，无需对现有装置进行较大改动即可实现束间精密同步测量。
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1.一种大束间夹角汇聚短脉冲光束时间同步测量装置，包括短脉冲光束1、聚焦系统2、投射反射镜3；两束短脉冲光束1分别经过聚焦系统2汇聚、投射反射镜3反射后到达靶点6。经过投射反射镜3的大束间夹角汇聚光束7汇聚于靶点6，待测时间同步的两束光束分别为第一汇聚光束701和第二汇聚光束702，二者的光轴夹角的角平分线为系统对称轴8，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的大束间夹角汇聚短脉冲光束时间同步测量装置，其特征在于，所述棱镜作为光束偏折器件，入射光和出射光的角度满足折射率定律，通过所述棱镜的材料及折射率、顶角角度、底面位置和所述投射反射镜3调节角度配合，实现减小到达靶点两待测光束之间的夹角，同时使两束光束汇聚到所述靶点。
3.根据权利要求1所述的大束间夹角汇聚短脉冲光束时间同步测量装置，其特征在于，所述相机记录的光斑条纹对比度最强时，表示所述两束汇聚光束之间完全时间同步；条纹对比度较弱时，表示所述两束汇聚光束之间存在一定的时间延迟。
4.一种大束间夹角汇聚短脉冲光束时间同步测量方法，其特征在于，包括步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种大束间夹角汇聚短脉冲光束时间同步测量装置，包括短脉冲光束1、聚焦系统2、投射反射镜3；两束短脉冲光束1分别经过聚焦系统2汇聚、投射反射镜3反射后到达靶点6。经过投射反射镜3的大束间夹角汇聚光束7汇聚于靶点6，待测时间同步的两束光束分别为第一汇聚光束701和第二汇聚光束702，二者的光轴夹角的角平分线为系统对称轴8，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的大束间夹角汇聚短脉冲光束时间同步测量装置，其特征在于，所述棱镜作为光束偏折器件，入射光和出射光的角度...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚晶，唐顺兴，姜秀青，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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