一种成像型多普勒速度仪.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112147630A(43)申请公布日2020.12.29(21)申请号202011033958.2(22)申请日2020.09.27(71)申请人中国工程物理研究院激光聚变研究中心地址621900四川省绵阳市游仙区绵山路64号(72)发明人理玉龙王峰彭晓世徐涛关赞洋魏惠月刘祥明任宽刘欣城刘永刚(74)专利代理机构重庆为信知识产权代理事务所(普通合伙)50216代理人蔡冬彦(51)Int.Cl.G01S17/58(2006.01)G01P3/36(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种成像型多普勒速度仪(57)摘要本发明公开了一种成像型多普勒速度仪，至少包括探针光模块、收光成像模块、前置干涉模块、后置干涉模块和记录模块，其中，收光成像模块包括第一成像镜、第二成像镜和第三成像镜，所述第一成像镜设置在探针光模块和前置干涉模块之间，所述第二成像镜设置在前置干涉模块、后置干涉模块和样品之间，所述第三成像镜设置在后置干涉模块和记录模块之间。采用以上技术方案的一种成像型多普勒速度仪，利用全新设计的多普勒干涉结构，基于多普勒频移结合干涉诊断的原理，实现对百微米量级样品低速运动过程的高精度诊断，即：低速样品在一维空间上速度演化历程的高精度诊断，填补了激光惯性约束聚变等领域低速过程的高精度诊断空白。CN112147630ACN112147630A权利要求书1/1页1.一种成像型多普勒速度仪，其特征在于：至少包括探针光模块、收光成像模块、前置干涉模块、后置干涉模块和记录模块，其中，所述收光成像模块包括第一成像镜(3)、第二成像镜(10)和第三成像镜(16)，所述第一成像镜(3)设置在探针光模块和前置干涉模块之间，所述第二成像镜(10)设置在前置干涉模块、后置干涉模块和样品(A)之间，所述第三成像镜(16)设置在后置干涉模块和记录模块之间；探针光模块发出的单个脉冲信号经第一成像镜(3)成像至前置干涉模块，并由前置干涉模块分为两个脉冲信号，两个脉冲信号一前一后经第二成像镜(10)成像至样品(A)表面，由样品(A)表面先后反射回的两个脉冲信号经第二成像镜(10)成像至后置干涉模块，并由后置干涉模块分为中间两个脉冲信号发生干涉的四个脉冲信号，四个脉冲信号先后经第三成像镜(16)成像至记录模块，并由记录模块记录。2.根据权利要求1所述的一种成像型多普勒速度仪，其特征在于：所述探针光模块包括脉冲探针光源发生器(1)以及设置在脉冲探针光源发生器(1)与第一成像镜(3)之间的多模光纤(2)。3.根据权利要求2所述的一种成像型多普勒速度仪，其特征在于：还包括同步机(18)，所述记录模块包括光学条纹相机(17)，所述同步机(18)用于控制脉冲探针光源发生器(1)发出探针激光、驱动激光发生器(B)发出照射样品(A)主激光和光学条纹相机(17)启动记录的时序关系。4.根据权利要求1所述的一种成像型多普勒速度仪，其特征在于：所述前置干涉模块包括第一反射镜(4)、第二反射镜(7)、第一半透半反镜(6)和第二半透半反镜(5)，由第一成像镜(3)引入的单个脉冲信号经第一半透半反镜(6)一分为二，第一半透半反镜(6)透射出的一个脉冲信号依次经第二反射镜(7)和第二半透半反镜(5)反射后射向第二成像镜(10)，第一半透半反镜(6)反射出的另一个脉冲信号先经括第一反射镜(4)反射、再经第二半透半反镜(5)透射后射向第二成像镜(10)，两个脉冲信号在前置干涉模块中的光程差大于脉冲信号的脉宽。5.根据权利要求1所述的一种成像型多普勒速度仪，其特征在于：所述后置干涉模块包括第三反射镜(13)、第四反射镜(15)、第三半透半反镜(12)和第四半透半反镜(14)，由第二成像镜(10)引入的一前一后两个脉冲信号经第四半透半反镜(14)分为两组，从第四半透半反镜(14)透射出的一组脉冲信号依次经第四反射镜(15)和第三半透半反镜(12)反射后射向第三成像镜(16)，从第四半透半反镜(14)反射出的另一组脉冲信号先经第三反射镜(13)反射、再经第三半透半反镜(12)透射后射向第三成像镜(16)，两组脉冲信号在后置干涉模块中的光程差大于脉冲信号的脉宽，且先从后置干涉模块出射的一组脉冲信号中的靠后一个脉冲信号与后从后置干涉模块出射的一组脉冲信号中的靠前一个脉冲信号产生干涉。6.根据权利要求1所述的一种成像型多普勒速度仪，其特征在于：所述第二成像镜(10)、前置干涉模块和后置干涉模块之间设置有第五半透半反镜(8)、第五反射镜(9)和第六反射镜(11)；由前置干涉模块先后射出的两个脉冲信号依次经第五半透半反镜(8)、第五反射镜(9)和第二成像镜(10)成像至样品(A)表面，由样品(A)表面先后反射回的