[發(fā)明專利]一種直接成像受激布里淵散射瞬態(tài)光柵結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811187320.7
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109443698B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史久林;袁大鵬;劉嚴歡;劉哲;朱羿叡;羅寧寧;張余寶;謝成峰;何興道
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 南昌洪達專利事務(wù)所 36111
• 代理人: 劉凌峰

本發(fā)明公開了一種直接成像受激布里淵散射瞬態(tài)光柵結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)裝置，包括水平偏振光發(fā)射系統(tǒng)、λ/4波片、反射鏡一、受激布里淵散射瞬態(tài)光柵形成系統(tǒng)、光能量計和光參量放大成像光路系統(tǒng)，本發(fā)明采用光參量放大成像技術(shù)直接探測水中的受激布里淵散射瞬態(tài)光柵，重點探測水中產(chǎn)生受激布里淵散射后水的折射率調(diào)制分布和超聲光柵非均勻分布，驗證現(xiàn)有的受激布里淵散射瞬態(tài)光柵模型的準確性。通過飛秒時間分辨率成像系統(tǒng)探測受激布里淵散射瞬態(tài)光柵結(jié)構(gòu)，得到受激布里淵散射瞬態(tài)超聲光柵結(jié)構(gòu)圖像，進一步分析得到準確的光柵結(jié)構(gòu)模型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種探測瞬態(tài)光柵結(jié)構(gòu)的方法，具體涉及一種直接成像受激布里淵散射瞬態(tài)光柵結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)裝置。

背景技術(shù)

受激布里淵散射在水下探測及遙感領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景，但其作用機理有關(guān)報道并不多，且無法解釋許多實驗結(jié)果。目前有關(guān)受激布里淵散射的物理機制研究基本上都是圍繞求解簡化后的非線性耦合波方程組的數(shù)值解來分析和解釋一些基本規(guī)律，而對散射過程中存在的微觀機理和結(jié)構(gòu)缺少相應(yīng)的探測方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是：提供一種直接成像受激布里淵散射瞬態(tài)光柵結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)裝置，采用光參量放大成像技術(shù)直接探測水中的受激布里淵散射瞬態(tài)光柵，重點探測水中產(chǎn)生受激布里淵散射后水的折射率調(diào)制分布和超聲光柵非均勻分布，驗證現(xiàn)有的受激布里淵散射瞬態(tài)光柵模型的準確性。

本發(fā)明為解決上述問題所提供的技術(shù)方案為：一種直接成像受激布里淵散射瞬態(tài)光柵結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)裝置，包括水平偏振光發(fā)射系統(tǒng)、λ/4波片、反射鏡一、受激布里淵散射瞬態(tài)光柵形成系統(tǒng)、光能量計和光參量放大成像光路系統(tǒng)；

所述水平偏振光發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出水平偏振光，所述水平偏振光經(jīng)過λ/4波片后偏振方向旋轉(zhuǎn)45度，然后經(jīng)過反射鏡一的反射作用進入到受激布里淵散射瞬態(tài)光柵形成系統(tǒng)中激發(fā)形成受激布里淵散射瞬態(tài)光柵，然后產(chǎn)生后向的受激布里淵散射光譜，后向受激布里淵散射光依次通過λ/4波片、水平偏振光發(fā)射系統(tǒng)最后入射到光能量計上；

所述光參量放大成像光路系統(tǒng)包括雙路光束發(fā)射系統(tǒng)、反射鏡二、λ/2波片二、反射鏡三、KTP倍頻晶體、非共線光參量放大晶體、反射系統(tǒng)、擋光板一、擋光板二、成像透鏡一、成像透鏡二、反射鏡四、成像透鏡三和CCD,所述雙路光束發(fā)射系統(tǒng)中發(fā)出兩路光，一路光經(jīng)過三倍頻晶體后改變光束波長，再經(jīng)過反射鏡二、λ/2波片二和反射鏡三入射到形成的受激布里淵散射瞬態(tài)光柵后依次經(jīng)過反射鏡四、成像透鏡一、成像透鏡二和非共線光參量放大晶體最后打到擋光板一上；另一路光經(jīng)過KTP倍頻晶體后改變光束波長，經(jīng)過反射系統(tǒng)的反射作用后，入射到非共線光參量放大晶體上，出射光線打到擋光板二上；兩路光在非共線光參量放大晶體進行參量耦合后產(chǎn)生閑頻光，閑頻光與另兩路光空間分離，入射到成像透鏡三上，由CCD接收。

優(yōu)選的，所述水平偏振光發(fā)射系統(tǒng)包括種子注入脈沖Nd:YAG激光器、λ/2波片一和偏振分光鏡，所述種子注入脈沖Nd:YAG激光器發(fā)射出波長為532nm的激光束,經(jīng)過λ/2波片一激光偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，然后經(jīng)過偏振分光鏡，所述偏振分光鏡對水平偏振光高透，對垂直偏振光高反。

優(yōu)選的，所述受激布里淵散射瞬態(tài)光柵形成系統(tǒng)包括凸透鏡和裝有水的透明玻璃水池，所述凸透鏡將反射鏡一中反射過來的光束聚焦后進入到透明玻璃水池中，在焦點位置激發(fā)受激布里淵散射瞬態(tài)光柵。

優(yōu)選的，所述雙路光束發(fā)射系統(tǒng)包括飛秒脈沖激光器和分光鏡，所述飛秒脈沖激光器發(fā)射出1064nm激光光束，經(jīng)過分光鏡分成兩路。

優(yōu)選的，所述反射系統(tǒng)包括反射鏡五、反射鏡六和反射鏡七，進入到反射系統(tǒng)中的光束經(jīng)過反射鏡五反射到反射鏡六上，再經(jīng)過反射鏡六的反射作用反射到反射鏡七上，最后經(jīng)過反射鏡七反射出反射系統(tǒng)。