[發明專利]成像型任意反射面速度干涉儀的成像及照明光路結構

有效

• 申請號: 201710093152.4
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106814369B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 徐濤;王峰;梅雨;彭曉世;楊冬;理玉龍;魏惠月;查為懿;劉祥明
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01S17/58
• 分類號: G01S17/58;G01S7/481
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 龍玉洪

本發明公開了一種成像型任意反射面速度干涉儀的成像及照明光路結構，包括成像模塊、傳像模塊和安裝組件，所述成像模塊和傳像模塊用于照明激光入射和對被測靶面成像，所述安裝組件用于與靶室連接；所述傳像模塊包括傳像束前耦合鏡頭、傳像束后耦合鏡頭、光纖傳像束和用于調節該光纖傳像束前端姿態的調節組件，所述光纖傳像束的前后兩端分別與傳像束前耦合鏡頭和傳像束后耦合鏡頭連接。采用以上結構，結構新穎，緊湊小巧，便于移動，照明光路無需調節即可與成像光路對接，大大簡化了VISAR系統調節過程，并且，通過調節組件能夠快速、便捷、靈活地調節光纖傳像束前端姿態，改變光路指向和位置，具有極高的實用性。

技術領域

本發明屬于激光干涉測試技術領域，具體涉及一種成像型任意反射面速度干涉儀的成像及照明光路結構。

背景技術

成像型任意反射面速度干涉儀(VISAR)是高能量密度物理實驗中用于測量界面、自由面、沖擊波波陣面等表面速度信息的設備，由傳統干涉測速技術發展而來。成像型VISAR系統一般由照明激光注入結構、成像及傳像結構、干涉儀結構和光學條紋相機組成，能夠對被測面不同空間位置的速度信息進行測量。

對于傳統的成像型VISAR來說，其包含的光學結構主要由連續介質組成的傳統硬光學系統組成，包含各類成像、傳像鏡頭等。其光路最顯著的特點是成像和傳像結構與照明激光注入結構共用光路，利用同一個光學結構既能將照明激光耦合進入光路并照明在被測表面上，也能收集被測表面反射的光信號并對被測表面成像，具有成像質量較好、光路較為緊湊、光能利用率高的優勢。目前，美國NIF激光裝置、中國神光激光裝置的成像型VISAR系統均采用這種結構。但是，這種傳統結構具有以下缺點：

1、為保證一定的收光效率，其使用的硬光學系統口徑較為龐大，重量較大，需占據較大的測量空間；

2、由于共用光路的原因，一旦需要調節成像光路，則必須同時調節探針激光注入的方向和位置，導致光路調節過程較為復雜；

3、成像光路通常固定在真空靶室上，形成剛性結構的固定模式，其光軸指向和徑向調節量較小，靈活性較差，不能適應于多種復雜的被測面條件。

解決以上問題成為當務之急。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種成像型任意反射面速度干涉儀的成像及照明光路結構，采用光纖傳像束，結構緊湊，使成像即照明光路具有較大調節量，調節方式靈活、快捷。

為實現上述目的，本發明技術方案如下：

一種成像型任意反射面速度干涉儀的成像及照明光路結構，其要點在于：包括成像模塊、傳像模塊和安裝組件，所述成像模塊和傳像模塊用于照明激光入射和對被測靶面成像，所述安裝組件用于與靶室連接；所述傳像模塊包括傳像束前耦合鏡頭、傳像束后耦合鏡頭、光纖傳像束和用于調節該光纖傳像束前端姿態的調節組件，所述光纖傳像束的前后兩端分別與傳像束前耦合鏡頭和傳像束后耦合鏡頭連接。

采用以上結構，結構緊湊，自重小，便于移動，所述傳像模塊通過所述安裝組件安裝在真空的靶室內，所述成像模塊位于靶室外。照明光路無需調節即可與成像光路對接，大大簡化了VISAR系統調節過程，并且，通過調節組件能夠快速、便捷、靈活地調節光纖傳像束前端姿態，改變光路指向和位置，使得被測靶面能以合適放大倍數清晰地成像到傳像束前端面，通過傳像束從前端面傳遞至后端面，再通過傳像束后耦合鏡頭成像到靶室外一次像面，一次像依次經過帶孔反射鏡、平面反射鏡和二次成像鏡頭后二次成像，同時可通過改變二次成像鏡頭在光路中的前后位置，使二次像面準確落在待記錄的位置。

作為優選：所述成像模塊包括激光耦合鏡、帶孔反射鏡、平面反射鏡和二次成像鏡頭；照明激光依次經激光耦合鏡和帶孔反射鏡射入傳像束后耦合鏡頭，被測靶面像從傳像束后耦合鏡頭出射后一次成像，再依次經帶孔反射鏡、平面反射鏡和二次成像鏡頭后二次成像。采用以上結構，成像模塊既能作為照明激光的入射光路，又能作為成像光路，簡單、可靠且實用。