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动态变化场的高速高精度实时干涉检测
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:TH741.4[机械工程—光学工程;机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(10176026)
中文摘要:

利用数字化的干涉技术对受温度、压力、湍流等具有大畸变的动态变化场波前实现高速高精度实时化的检测是非常需要的。介绍了一种基于空间位相调制的径向剪切干涉系统,配以具有连续与脉冲光于一体的半导体泵浦固体激光器,结合一种新颖的高速图像采集同步控制系统,可以对各种连续及动态变化场波前实现共路干涉、无需参考面的瞬态、高精度的检测,波前图像采集频率在像素512×512时可达到1000帧/s以上。系统的波前重构理论都经过了计算机仿真验证,仿真精度达1/1000λ以上。与ZYGO数字波面干涉仪相比,检测结果RMS优于1/15h,并有很好的重复性;目前该系统已用于惯性约束聚变(ICF)等系统的脉冲波前检测,并且在航空航天、流体、流场的各类物理量的检测领域具有广泛的应用前景。

英文摘要:

It is necessary that the transient flow field which leads to variation of temperature, pressure, turbulent and etc. can be tested well by using real-time interferometry with high speed and precision. A radial shearing interferometer based on the method of spatial phase modulation was proposed. The system,which consisted of Nd: YLF diode pumped solid pulse laser of which wavelength is 1 053 nanometers, a novel synchronization control system of high speed imaging, can realize common-path interference, and transient, high speed measurement without reference surface for various wavefront of continuous and transient flow field. The speed of image acquisition in pixels dimensions 512×512 can reach 1000 frames per second. The theory of wavefront reconstruction was validated by the computer simulation with an 1/1000λ wavelength error. Comparing the system with ZYGO interferometer, the RMS error is better than 1/15A wavelength with good repeatability. The system has already been used in the Inertial Confined Fusion (ICF) system to test the pulse laser wavefront, and will probably be used in the fields where the wavefront distortions are so large that high speed and real-time testing must be required, for instance, aviation, space flight, aero-optical, etc.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466