[發(fā)明專利]基于四波剪切干涉儀的風(fēng)洞試驗(yàn)段空氣密度測(cè)量系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110282094.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN112945513A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚凱男;唐艷秋;梁涼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張家港奧珩光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01M9/06
• 分類號(hào): G01M9/06;G01N9/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于四波剪切干涉儀的風(fēng)洞試驗(yàn)段流場(chǎng)空氣密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：此系統(tǒng)由脈沖激光器、擴(kuò)束系統(tǒng)、光學(xué)窗口1、光學(xué)窗口2、縮束系統(tǒng)、衍射光學(xué)元件、CCD探測(cè)器組成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四波剪切干涉儀的風(fēng)洞試驗(yàn)段流場(chǎng)空氣密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述脈沖激光器的脈沖寬度小于等于ns量級(jí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四波剪切干涉儀的風(fēng)洞試驗(yàn)段流場(chǎng)空氣密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的擴(kuò)束系統(tǒng)由兩個(gè)透鏡組成的無焦系統(tǒng)，即兩個(gè)透鏡的光學(xué)焦點(diǎn)重合，并且靠近光學(xué)窗口的透鏡尺寸大于待測(cè)流場(chǎng)區(qū)域尺寸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四波剪切干涉儀的風(fēng)洞試驗(yàn)段流場(chǎng)空氣密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的縮束系統(tǒng)由兩個(gè)透鏡組成，并且靠近衍射光學(xué)元件的透鏡尺寸比衍射光學(xué)元件的尺寸小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四波剪切干涉儀的風(fēng)洞試驗(yàn)段流場(chǎng)空氣密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的脈沖激光器的工作波長與衍射光學(xué)元件的工作波長一致。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四波剪切干涉儀的風(fēng)洞試驗(yàn)段流場(chǎng)空氣密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的衍射光學(xué)元件為棋盤型相位光柵，采用激光直寫結(jié)合離子束刻蝕工藝加工制成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四波剪切干涉儀的風(fēng)洞試驗(yàn)段流場(chǎng)空氣密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的衍射光學(xué)元件的原理為四波前橫向剪切干涉技術(shù)，待測(cè)光經(jīng)過MHM后被分成四支子光束，使其在自由空間傳播一段距離后，在CCD探測(cè)器像面上產(chǎn)生干涉，使四支參與干涉用的衍射光能量最大化，抑制除了一級(jí)以外的其他衍射級(jí)次，從而得到某一投影方向上的風(fēng)洞試驗(yàn)段流場(chǎng)波前梯度信息的干涉圖。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四波剪切干涉儀的風(fēng)洞試驗(yàn)段流場(chǎng)空氣密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：通過使用基于傅里葉變換的相位梯度提取與相位重建步驟，將干涉圖像復(fù)原成為波前畸變信息，進(jìn)而使用折射定律獲得風(fēng)洞內(nèi)部空氣密度分布信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四波剪切干涉儀的風(fēng)洞試驗(yàn)段流場(chǎng)空氣密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：通過旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)段內(nèi)模型，得到多個(gè)投影角度方向上的波前相位分布，使用三維層析技術(shù)可以重構(gòu)流場(chǎng)的三維分布，測(cè)量出流場(chǎng)的密度分布。