專利名稱:序列脈沖激光瞬態(tài)全息攝影儀的制作方法
本發(fā)明提出的是序列脈沖激光瞬態(tài)全息攝影儀。屬于激光全息攝影的技術(shù)領(lǐng)域：
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現(xiàn)有技術(shù)的脈沖全息攝影儀中的激光器，其典型的結(jié)構(gòu)由標(biāo)準(zhǔn)具、小孔光闌、泵浦源、紅寶石棒、偏振器、電光Q開關(guān)、全反射膜所組成。其中的序列激光脈沖，系由電光Q開關(guān)的多次開門和關(guān)門所產(chǎn)生。為了利用序列激光脈沖來進(jìn)行分幅照相還須在激光器的輸出端加電光或聲光同步偏轉(zhuǎn)器。參見美國(guó)阿波羅激光公司1984年度制造的IMPARTI型脈沖全息攝影機(jī)上應(yīng)用的雙脈沖紅寶石激光器。將這樣的激光器用于序列脈沖全息攝影系統(tǒng)，存在下列技術(shù)問題1.現(xiàn)有技術(shù)很難進(jìn)一步提高光脈沖的相干性，即使對(duì)紅寶石棒均勻性和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)具的平行度、平面度和恒溫條件提出更高的要求，相干性的提高仍然是很有限的。
2.當(dāng)光脈沖的分離時(shí)間任意調(diào)整時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)很難使各光脈沖的能量始終保持近似相等?，F(xiàn)有技術(shù)也不可能使雙曝光全息圖的時(shí)間鑒別率△tmin無限提高。上述的美國(guó)阿波羅激光公司1984年度制造的紅寶石雙脈沖全息攝影機(jī)，只允許△t在1-500μs的范圍內(nèi)調(diào)整。雙曝光全息圖時(shí)間鑒別率為1μs，這一技術(shù)指標(biāo)給激光電源提出了很多的要求，致使其技術(shù)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)龐大、整機(jī)全重達(dá)1700磅，出口價(jià)格為每臺(tái)十七萬美元。
3.現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行分幅照相時(shí)，須在激光器的輸出端加電光或聲光同步偏轉(zhuǎn)器。應(yīng)用偏轉(zhuǎn)技術(shù)使全息圖在曝光制作的過程中，光束和全息底片產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，導(dǎo)致干涉條紋在曝光過程中的飄移，從而影響全息圖的質(zhì)量，降低了全息圖的空間分辨率和衍射效率，使再現(xiàn)圖象的象質(zhì)變壞。
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在的問題，提出一種序列脈沖激光瞬態(tài)全息攝影儀，它在一個(gè)激光諧振腔中，能輸出任意路空間位置不同的、強(qiáng)度可控的激光束，這些激光束相互之間可以有良好的時(shí)空相干性，且其相鄰兩脈沖的最小時(shí)間間隔的極限為零，并使當(dāng)△t任意調(diào)整時(shí)，脈沖序列的相對(duì)強(qiáng)度始終保持穩(wěn)定，工作時(shí)對(duì)激光電源要求低，分幅照相無須應(yīng)用同步偏轉(zhuǎn)技術(shù)。
附圖1是雙脈沖紅寶石激光器典型結(jié)構(gòu)圖。
附圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
附圖3是由四脈沖的紅寶石激光器所組成的序列脈沖激光瞬態(tài)全息攝影儀的結(jié)構(gòu)圖。
附圖1中的〔1〕是標(biāo)準(zhǔn)具，〔2〕是小孔光闌，〔3〕是泵浦源，〔4〕是紅寶石棒，〔5〕是偏轉(zhuǎn)器，〔6〕是電光Q開關(guān)，〔7〕是全反射膜。
附圖2中的〔A〕是標(biāo)準(zhǔn)具，〔B1〕……〔BN〕是N支氙燈，〔C1〕……〔CN〕是N支固體激光工作物質(zhì)，〔D〕是N支固體激光工作物質(zhì)所公用的染料Q開關(guān)，〔E〕是全反射膜片，〔F〕是泵浦器，〔G〕是記錄系統(tǒng)。
附圖3中的〔A〕是標(biāo)準(zhǔn)具，〔B1〕……〔B4〕是氙燈，〔C1〕……〔C4〕是四支紅寶石，〔D〕是四支紅寶石所公用的染料Q開關(guān)，〔E〕是全反射膜片，〔F〕是具有控制四路閃光燈的觸發(fā)時(shí)機(jī)的泵浦控制器，〔G〕是記錄系統(tǒng)。
下面結(jié)合附圖2說明本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的結(jié)構(gòu)為附圖2所示。即由標(biāo)準(zhǔn)具〔A〕、N支固體激光工作物質(zhì)〔C1〕……〔CN〕放置在一個(gè)光學(xué)諧振腔中及與之對(duì)應(yīng)的N支氙燈〔B1〕……〔BN〕、N支固體激光工作物質(zhì)所公用的染料Q開關(guān)〔D〕、全反射膜片〔E〕、用以控制N路閃光燈的觸發(fā)時(shí)機(jī)的泵浦控制器〔F〕、記錄系統(tǒng)〔G〕所組成的序列脈沖激光瞬態(tài)全息攝影儀。
下面給出本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)構(gòu)如附圖3所示。即由標(biāo)準(zhǔn)具〔A〕、四支紅寶石〔C1〕……〔C4〕放置在一個(gè)光學(xué)諧振腔中及與之對(duì)應(yīng)的四支氙燈〔B1〕……〔B4〕、四支紅寶石公用的染料Q開關(guān)〔D〕、全反射膜片〔E〕、用以控制四路閃光燈的觸發(fā)時(shí)機(jī)的泵浦控制器〔F〕、記錄系統(tǒng)〔G〕所組成。其中，標(biāo)準(zhǔn)具〔A〕和染料Q開關(guān)〔D〕的平板玻璃，兩端面均須嚴(yán)格平行，兩者還須相互平行地放置在光路中，能在同一個(gè)光學(xué)諧振腔中的不同空間部位輸出強(qiáng)度可控的四路光脈沖，且其相互之間具有良好的相干性。這樣的染料盒既起到了Q開關(guān)的作用，也起到了標(biāo)準(zhǔn)具的作用。放置在一個(gè)光學(xué)諧振腔中的四支紅寶石〔C1〕……〔C4〕，要求其晶軸方向要相互平行;幾何軸線方向的光學(xué)長(zhǎng)度要嚴(yán)格相等;外形尺寸也要彼此相等。雖然，這樣的激光器它所發(fā)射的序列激光脈沖在分離時(shí)間△t任意調(diào)整時(shí)，光脈沖的能量分配可以始終保持穩(wěn)定，并且并不要求氙燈的波形隨△t的變化而變化，所以它對(duì)激光電源的要求低，整機(jī)全重達(dá)220磅。由于這種激光器各通道能量的
存在空間上是分離的，故當(dāng)△t變小時(shí)光泵的泵浦功率可以維持不變，從而使雙曝光全息圖的分辨率△tmin的理論值的極限為零，工程應(yīng)用的極限等于光脈沖自身的寬度τ，它把雙曝光全息圖的時(shí)間鑒別率提高到極限高的程度，解決了序列激光脈沖的穩(wěn)定性問題，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的分幅照相。泵浦控制器〔F〕，實(shí)際上用以控制四路閃燈所觸發(fā)時(shí)機(jī)的四通道的同步延時(shí)器。它的輸入是一個(gè)電脈沖，輸出有四路，每路的延遲時(shí)間都可以是不同的。設(shè)各路的延遲時(shí)間是△tj(j＝1，2，3，4)，則這個(gè)輸出脈沖分別是各通道上的閃光燈的觸發(fā)信號(hào)。這樣，若每路的儲(chǔ)能系統(tǒng)事先充好電，將四通道同步延時(shí)器的延遲時(shí)間調(diào)到預(yù)定的數(shù)值上，則只要將一個(gè)觸發(fā)脈沖輸入四通道同步延時(shí)器，便可輸出一個(gè)激光脈沖序列。它們的時(shí)間間隔由△tj之間的差值所決定。
權(quán)利要求
1.一種由標(biāo)準(zhǔn)具、全反射膜、固體激光工作物質(zhì)、泵浦源所組成的序列脈沖激光瞬態(tài)全息攝影儀，其特征是在一個(gè)光學(xué)諧振腔中放置N路固體激光工作物質(zhì)及與之對(duì)應(yīng)的泵浦源和一個(gè)泵浦控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的序列脈沖激光瞬態(tài)全息攝影儀，其特征是每一路固體激光工作物質(zhì)，沿著通光軸線方向的光學(xué)長(zhǎng)度彼此均相等，晶體的光軸相互平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的序列脈沖激光瞬態(tài)全息攝影儀，其特征在于泵浦控制器是一個(gè)用以控制N路閃光燈的觸發(fā)時(shí)機(jī)的N通道的同步延時(shí)器。
專利摘要
本發(fā)明是序列脈沖激光瞬態(tài)全息攝影儀，屬于激光全息攝影儀的技術(shù)領(lǐng)域：
。它能在一個(gè)光學(xué)諧振腔內(nèi)輸出N路空間位置不同的、強(qiáng)度可控的激光束，這些激光束相互之間有良好的相干性；且其相鄰兩脈沖的最小時(shí)間間隔的極限為零；當(dāng)Δt任意調(diào)整時(shí)，脈沖序列的相對(duì)強(qiáng)度始終保持穩(wěn)定；工作時(shí)對(duì)激光電源要求低；分幅照相無須應(yīng)用同步偏轉(zhuǎn)技術(shù)；整個(gè)儀器具有技術(shù)指標(biāo)高、性能穩(wěn)定、體積小、重量輕、造價(jià)低的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/091GK85105775SQ85105775
公開日1986年7月2日 申請(qǐng)日期1985年7月31日
發(fā)明者王其祥 申請(qǐng)人:華東工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan