[发明专利]一种序列激光阴影照相系统的光束空间调整装置

说明书

技术领域

本发明属于超高速瞬间成像技术领域，涉及一种序列激光阴影照相系统的光束空间调整装置。

背景技术

随着我国航天技术、武器装备和基础学科的发展，涉及超高速空气动力学、超高速碰撞、爆炸与冲击、燃烧与化学反应等领域的研究不断深入。在这些研究工作中，许多现象是持续时间仅为微秒甚至纳秒级的超高速瞬态变化过程，需要有一种超高速摄影设备能够对这一过程进行清晰、连续地成像记录，以便掌握物理现象的本质。

现有的阴影照相系统使用的是单一光源，实现的是单路光成像，无法满足要求。

经过研究发现，国外某些国家存在序列激光阴影照相系统，该系统可以满足高瞬态过程测试的需要，而国外超高速序列阴影照相系统对我国进行技术封锁和禁运，造成我国及我军还没有一种可以满足记录纳秒级的超高速瞬态变化过程的激光阴影照相系统。

经过多年研究，我所研究出了不同于国外技术的序列激光阴影照相系统，所研究的序列激光阴影照相系统采用的是空间激光光源阵列，通过控制光源的序列出光实现超高速瞬态现象的记录。而空间激光光源阵列限于光源的实际尺寸及激光的准直性，所形成的光束为直线传播，无法直接产生满足序列阴影照相系统中入射到扩束镜所需要的序列光束。

发明内容

本发明的目的是提供一种将空间激光光源阵列所形成的光束汇聚成可以满足扩束镜所需要序列光束的光束空间调整装置。

为达到上述发明目的，本发明提供一种序列激光阴影照相系统的光束空间调整装置，包括空间激光光源阵列、一级反射镜组板和二级反射镜组板，空间激光光源阵列、二级反射镜组板和一级反射镜组板依次固定在平台上；

空间激光光源阵列由至少2个光源阵列分布在平台上，空间激光光源阵列依次发出的一级光束分别入射到一级反射镜组板中对应的第一反射镜，第一反射镜反射后的二级光束汇聚射入到二级反射镜组板中呈圆周阵列的第二反射镜，第二反射镜反射后的三级光束射入到一级反射镜组板中间开设的通光孔，通光孔与阴影系统扩束镜同轴。

进一步，第一反射镜和第二反射镜分别通过三个弹簧螺栓固定在一级反射镜组板和二级反射镜组板上，三个弹簧螺栓成周向等距分布。

本发明通过空间激光光源阵列发射出的一级光束经过多个第一反射镜和第二反射镜的反射后，调整成空间间隔非常小的序列光束，通过通光孔，进入扩束镜；控制空间激光光源阵列中每个光源的发射时间间隔，就可以得到满足拍摄瞬态过程所需要序列光束。

附图说明

图1是本发明光束空间调整装置的结构示意图；

图2是本发明三个弹簧螺栓成周向等距分布时的示意图；

图3是本发明光束空间调整装置的工作原理图。

具体实施方式

一种序列激光阴影照相系统的光束空间调整装置，如图1和图3所示，包括空间激光光源阵列2、一级反射镜组板3和二级反射镜组板4，空间激光光源阵列2、二级反射镜组板4和一级反射镜组板3依次固定在平台1上；

空间激光光源阵列2由8个光源分两排阵列在平台1上，空间激光光源阵列发出的一级光束9分别平行入射到一级反射镜组板3中对应的第一反射镜6，第一反射镜6将空间激光光源阵列2入射的一级光束9进行反射，反射后的二级光束10汇聚射入到二级反射镜组板4中呈圆周阵列的第二反射镜7，第二反射镜7将第一反射镜6射入的二级光束10进行反射，反射后的三级光束11射入到一级反射镜组板3中间开设的通光孔5，通光孔5与阴影系统扩束镜同轴，光束通过通光孔5进入扩束镜。

空间激光光源阵列2发射出的一级光束9经过8个第一反射镜6和8个第二反射镜7的反射后，调整成空间间隔非常小的序列光束；只要控制空间激光光源阵列2中每个光源的发射时间间隔，就可以得到满足扩束镜所需要序列光束。

进一步，如图2所示，第一反射镜6通过三个弹簧螺栓8固定在一级反射镜组板3，三个弹簧螺栓8成周向等距分布，通过旋转不同弹簧螺栓8的距离差来调整第一反射镜6的角度。

同理，第二反射镜7通过三个弹簧螺栓8固定在二级反射镜组板4上，三个弹簧螺栓8成周向等距分布。

本发明中，空间激光光源阵列2的光源不限于8个，一般为偶数个，最少为2个。

工作时，空间激光光源阵列2的光源有间隔的依次发光，控制空间激光光源阵列中每个光源的发射时间间隔，就可以得到满足拍摄瞬态过程所需要序列光束。

以上所述的具体描述，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神与原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。