CN202013321U - 一种多通道干涉仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于激光等离子体光学诊断的干涉仪，尤其是一种多通道干涉仪。用背光法或干涉法测密度及用法拉第旋转效应测磁场目前已广泛应用于激光等离子体和磁性材料的探测研究中。一般采用超快探针光照射待测物体，通过分光技术可以多通道测量待测样品的阴影图像、干涉条纹和磁性偏转特征。本实验仪将待测物形状测量系统、待测物磁场测量系统和等离子体密度测量系统集成，统一固定在一个光学平台上，操作简单，实验方便，有利于等离子体状态的研究，尤其在测量激光等离子体自生磁场和等离子体状态上减少了激光打靶发次，节约成本。

Description

一种多通道干涉仪

技术领域

本实用新型涉及一种用于激光等离子体光学诊断的干涉仪，尤其是一种多通道干涉仪。

背景技术

传统的等离子体光学诊断设备的功能较单一，对探针光的信息利用率不够高。尤其在研究昂贵等离子体(如强激光等离子体)状态时，多通道获得等离子体信息显得尤为重要。

对激光等离子测量技术而言，通常采用的办法是将探针激光和产生等离子体激光时间同步，然后通过调节探针光与主激光的时间差来研究激光等离子体动力学演化特征。这里的激光等离子体即待测物，它是由主激光与物质相互作用产生的。对同一等离子体如果能够同时获取不同物理量信息，往往可以准确判断等离子体状态。如果不采用多通道技术，而待测等离子体在探针光通过前后不能保证同一性就会造成单通道测量误差。因此，保证所测量的物理量具有同时性，并从某一时刻的探针光中尽可能多的获取信息，就显得尤为重要。

激光等离子体光学诊断仪是一个多通道多功能的诊断仪。它可以从一束探针光中获取等离子体的电子密度和磁场的信息，这样不仅提高了探针光信息的利用率，而且又保持了其同时性。

实用新型内容

为了克服传统的干涉仪对探针光的信息利用率不高的技术问题，本实用新型提供一种多通道干涉仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多通道干涉仪，包括一激光器，还包括在一底座上并排设置的一待测物形状测量系统、一待测物磁场测量系统和一待测物电子密度测量系统；所述激光器用于产生偏振的探针激光；所述待测物形状测量系统包括一第一分束镜和一第一成像透镜，用于测量待测物的形状；所述待测物磁场测量系统包括一第二分束镜、一第二成像系统和一第一偏振片，用于测量所述待测物的磁场；所述待测物电子密度测量系统包括一反向镜和一Normaski干涉仪系统，用于测量待测物的电子密度。

所述Normaski干涉仪系统包括一第三成像透镜、一渥拉斯顿棱镜和一第二偏振片。

所述待测物可以为激光等离子体。

所述多通道干涉仪还包括一第一CCD图像传感器，用于接收所述待测物形状测量系统得到的测量结果。

所述多通道干涉仪还包括一第二CCD图像传感器，用于接收所述待测物磁场测量系统得到的测量结果。

所述多通道干涉仪还包括一第三CCD图像传感器，用于接收所述待测物电子密度测量系统得到的测量结果。

本实用新型的有益效果是，该干涉仪将多种测量系统集成在一个光学平台上，从而保证了所测量的物理量是具有同时性，从而使得用该干涉仪获得的信息更加准确。

附图说明

图1为多通道干涉仪光路图；

图2为激光等离子体光学诊断仪的箱体内部实物全景图；

图3为激光等离子体光学诊断仪前侧图；

图4为激光等离子体光学诊断仪后侧图。

11：激光器；

21：待测样品；

31，32：分束镜；

41，42，43：成像透镜；

51，52，53：CCD图像传感器；

61，62：检偏器；

71：全反射镜；

81：沃拉斯顿棱镜；

9：Normaski干涉仪；

10：底座；

101，102，103：孔。

具体实施方式

为了使本光学诊断仪的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本光学诊断仪。

图1为多通道干涉仪光路图。图2为激光等离子体光学诊断仪的箱体内部实物全景图；由于激光等离子体光学诊断仪箱体内部主要部件即为上述多通道干涉仪，因此，图2也是上述多通道干涉仪的实物全景图。

结合图1和图2可以看出，该多通道干涉仪设置在底座10上。激光器11产生的偏振的探针激光经过待测物21(如由主激光与物质相互作用产生的激光等离子体等)被第一分束镜31分为A、B两束激光光束。其中A束激光经过第一成像透镜41直接测量待测物，在第一CCD图像传感器51上给出待测物阴影图像。B束激光经过第二分束镜32分为两束光束B1和B2，其中B2光束经过第二成像系统42和第一偏振片61后，利用法拉第旋转法测量待测物磁场，磁场可以通过显示在第二CCD图像传感器52上测量得到的结果推出。B1光束经反向镜71后再经过Normaski干涉仪系统9成像在第三CCD图像传感器53上，通过分析待测物干涉条纹移动数目，计算出等离子体密度信息(如果待测物为激光等离子体，则计算得到激光等离子体的电子密度信息)。其中，Normaski干涉仪系统9包括一个第三成像透镜43、渥拉斯顿棱镜81和第二偏振片62。

其中，待测物形状测量系统包括第一分束镜31和第一成像透镜41；待测物磁场测量系统包括第二分束镜32、第二成像系统42和第一偏振片61；待测物电子密度测量系统包括反向镜71和Normaski干涉仪系统9，其中，Normaski干涉仪系统9包括一个第三成像透镜43、渥拉斯顿棱镜81和第二偏振片62。

图2为等离子体光学诊断仪的箱体内部实物图。在进行光学诊断时，需要将光学诊断仪固定在光学平台即底座10上，并保证其水平。

图3为激光等离子体光学诊断仪的前侧图。前侧只有一个通光孔，用来通过激光器11所产生的偏振的探针激光。使用时，需要调节光学诊断仪的位置，使探针激光穿过待测物21后再从通光孔正入射。

图4为激光等离子体光学诊断仪的后侧图，后侧有三个通光孔，在进行等离子体诊断时，三个通光孔分别接三个CCD图像传感器进行数据采集，第一孔101是利用背光法对等离子体演化状态进行测量(得到等离子体的形状信息)，第二孔102是利用法拉第旋转法对等离子体的磁场进行测量，第三孔103是利用干涉法对等离子体电子密度进行诊断。

Claims (5)

1.一种多通道干涉仪，包括一激光器(11)，还包括在一底座(10)上并排设置的一待测物形状测量系统、一待测物磁场测量系统和一待测物电子密度测量系统，其特征在于：

所述激光器(11)用于产生偏振的探针激光；

所述待测物形状测量系统包括一第一分束镜(31)和一第一成像透镜(41)，用于测量待测物(21)的形状；

所述待测物磁场测量系统包括一第二分束镜(32)、一第二成像系统(42)和一第一偏振片(61)，用于测量所述待测物(21)的磁场；

所述待测物电子密度测量系统包括一反向镜(71)和一Normaski干涉仪系统(9)，用于测量所述待测物(21)的电子密度。

2.根据权利要求1所述的多通道干涉仪，其特征在于，所述Normaski干涉仪系统(9)包括一第三成像透镜(43)、一渥拉斯顿棱镜(81)和一第二偏振片(62)。

3.根据权利要求1-2任一项所述的多通道干涉仪，其特征在于，还包括一第一CCD图像传感器(51)，用于接收所述待测物形状测量系统得到的测量结果。

4.根据权利要求1-2任一项所述的多通道干涉仪，其特征在于，还包括一第二CCD图像传感器(52)，用于接收所述待测物磁场测量系统得到的测量结果。

5.根据权利要求1-2任一项所述的多通道干涉仪，其特征在于，还包括一第三CCD图像传感器(53)，用于接收所述待测物电子密度测量系统得到的测量结果。 

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