[發明專利]一種粒子場瞬態多幅全息照相裝置及方法

有效

• 申請號: 201210240017.5
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN102735650A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 李澤仁;趙宇;李作友;羅振雄;劉振清;蒙建華;李軍;葉雁;朱鵬飛;魏明賓
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;G03H1/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

1.一種粒子場瞬態多幅全息照相裝置，其特征在于包括相干光產生裝置、物光調節裝置、參考光調節裝置、同步控制裝置、全息干板，

相干光產生裝置，用于接收同步控制裝置的觸發信號及產生激光脈沖并將其分為兩束相干光；

物光調節裝置，用于將相干光產生裝置產生的兩束相干光中的一束引入觀測區域，使其為觀測區域提供背光照明，該束光經過觀測區域后成為物光；

同步控制裝置，用于分別給相干光產生裝置、參考光調節裝置提供控制信號；

參考光調節裝置，用于調節相干光產生裝置產生的另一束相干光的角度和偏振態形成參考光，使得物光調節裝置調節的物光與參考光形成干涉；

全息干板，用于記錄物光和參考光形成的干涉條紋。

2.根據權利要求1所述的一種粒子場瞬態多幅全息照相裝置，其特征在于???所述相干光產生裝置包括

激光器，用于根據同步控制裝置輸出的觸發信號產生激光脈沖；

光束分束裝置，用于將激光器產生的脈沖信號分成兩束相干光分別輸入到物光調節裝置、參考光調節裝置，光束分束裝置輸入到物光調節裝置的一路光與光束分束裝置輸入到參考光調節裝置的另一路光功率比值為1:2～1:30。

3.根據權利要求2所述的一種粒子場瞬態多幅全息照相裝置，其特征在于所述物光調節裝置包括

第一擴束準直裝置，用于將干涉光產生裝置產生的一路相干光光斑直徑進行放大，其放大倍數為10～40倍；

第二反射鏡，用于將第一擴束準直裝置的物光反射到觀測區域9，形成帶有觀測區域中被觀測對象信息并照射于全息干板的物光。

4.根據權利要求所述3的一種粒子場瞬態多幅全息照相裝置，其特征在于所述物光調節裝置還包括第二傳像裝置，所述第二傳像裝置放置于觀測區域與全息干板之間，用于將經過觀測區域形成帶有觀測區域中被觀測對象信息的物光傳遞到全息干板，第二傳像裝置包括第三透鏡、第四透鏡兩個透鏡，所述第三透鏡、第四透的焦距相等，所述第二傳像裝置與全息干板的距離比所述第二傳像裝置的后焦距長5mm～30mm或短5mm～30mm。

5.根據權利要求4所述的一種粒子場瞬態多幅全息照相裝置，其特征在于所述參考光調節裝置包括

第一反射鏡，用于調節光束分束裝置產生的另一路相干光的角度；

聲光偏轉器，用于根據同步控制裝置輸出的控制信號產生控制頻率使經過聲光偏轉器的相干光發生偏轉，聲光偏轉器偏轉范圍為0～3.2°；

第二擴束準直裝置，用于將經過聲光偏轉器發生角度偏轉的相干光光斑直徑放大，第一擴束準直裝置和第二擴束準直裝置擴束比值為1:2～5:1；

第一傳像裝置，用于將經過擴束準直裝置放大的相干光傳至全息干板，第一傳像裝置包括第一透鏡、第二透鏡兩個透鏡，所述第一透鏡、第二透的焦距相等，第一傳像裝置距離聲光偏轉器的距離等于傳像裝置的前焦距，第一傳像裝置距離全息干板的距離等于傳像裝置的后焦距；其中參考光不發生偏轉時與物光的夾角為10°～30°，物光與全息干板法線的夾角為10°～30°。

6.根據權利要求5所述的一種粒子場瞬態多幅全息照相裝置，其特征在于所述同步控制裝置包括

光電探測裝置，用于在粒子場進入觀測區域之前檢測到粒子場的出現，并同時輸出探測信號給數字延時裝置；

數字延時裝置，用于接收光電探測裝置的探測信號后，在設定的延時時間后給激光器以及給單片機發出觸發信號；

單片機，用于在檢測到數字延時裝置發送的觸發信號后，按照設定的時間間隔改變聲光偏轉器電源的輸出驅動電壓頻率；

聲光偏轉器電源，用于在接收單片機輸出的驅動電壓頻率控制信號后控制聲光偏轉器的偏轉角度。