[发明专利]四灵敏度激光聚变冲击波速度测量干涉仪

说明书

本发明公开了一种四灵敏度激光聚变冲击波速度测量干涉仪，包括成像模块、第一传像模块和第二传像模块；所述成像模块将由靶面反射的多普勒信号反射光分成两束，其中一束多普勒信号反射光经第一传像模块形成两束相干光并分别在条纹相机一的狭缝上成像，另一束多普勒信号反射光经第二传像模块形成两束相干光并分别在条纹相机二的狭缝上成像。采用本发明提供的四灵敏度激光聚变冲击波速度测量干涉仪，结构新颖，构思巧妙，由现有设备改造而来，实施难度小，成本低廉，大大降低了求解真实的冲击波速度的难度。

技术领域

本发明属于激光干涉测试技术领域，具体涉及一种四灵敏度激光聚变冲击波速度测量干涉仪。

背景技术

任意反射面速度干涉仪(Velocity Interferometer System for AnyReflector，缩写为VISAR)是激光聚变靶场冲击波速度测量的常规设备，它是基于多普勒频移效应进行差频干涉测速的装置，通过记录实验中差频干涉条纹的移动量的变化历程来计算冲击波速度的变化历程。由于冲击波速度在经历首轮驱动激光之后可在极短的时间内(数纳秒)达到极高的速度(几十km/s)，信号光的多普勒频移过于剧烈而超出了记录设备的频响范围，导致记录设备无法响应，出现干涉条纹丢失，而且，目前尚没有办法得知到底丢失了多少条干涉条纹。因此，对应于无数种可能的丢失的干涉条纹数，计算得到的冲击波速度就有无数个解，这给冲击波速度的评估带来极大困难。

因而应运而生了一种双灵敏度VISAR，双灵敏度VISAR在一定程度上缓解了上述问题。具体地说，双灵敏度VISAR是将多普勒频移光分为两束，分别进入灵敏度不同的两套速度干涉仪，各自都获得一系列无数个可能的解。这两个系列的解会发生周期性的重叠，再通过合理设计两套速度干涉仪的灵敏度，可以大幅降低两个系列的解的重叠频率，这样，不但可能解的数量就大幅减少，而且相邻两个解的速度差异大幅增大。最终，通过物理理论模型的计算，可以给出冲击波速度的大致范围，出现在理论预估范围内的重叠解即为真实的冲击波速度。

但是，随着激光驱动能力的提升，冲击波的速度过高，虽然理论预估能够给出一定的速度范围，但在这个理论预估的速度范围内常常会出现多组重叠解，而我们并不能判断哪一组重叠解才是真实的解，因此，最终无法得到真实的冲击波速度。解决以上问题成为当务之急。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种四灵敏度激光聚变冲击波速度测量干涉仪，其由现有设备改造而来，构思巧妙，实施难度小，成本低廉，大幅减少了在理论预估的速度范围内重叠解的数量。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种四灵敏度激光聚变冲击波速度测量干涉仪，其要点在于：包括成像模块、第一传像模块和第二传像模块；所述成像模块将由靶面反射的多普勒信号反射光分成两束，其中一束多普勒信号反射光经第一传像模块形成两束相干光并分别在条纹相机一的狭缝上成像，另一束多普勒信号反射光经第二传像模块形成两束相干光并分别在条纹相机二的狭缝上成像。

采用以上结构，通过成像模块将多普勒信号反射光分为两束，第一传像模块和第二传像模块各将一束入射的多普勒信号反射光分成两束相干光，四束相干光两两一组各在对应的条纹相机一和条纹相机二的狭缝上成像，得到四个系列无数个可能的解，再通过物理理论模型的计算得到理论预估范围，相较于传统的双灵敏度VISAR，本发明得到这四个系列无数个可能的解在理论预估的速度范围内将大幅减少重叠解的数量，极大可能只出现一个重叠解，进而得到真实的激光聚变冲击波速度；本发明结构新颖，构思巧妙，由现有设备改造而来，实施难度小，成本低廉，大大降低了求解真实的冲击波速度的难度。