一種多束激光時(shí)間同步測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于激光參數(shù)測量領(lǐng)域，具體涉及一種多束激光時(shí)間同步測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高功率激光裝置中，為提高到靶能量，通常采用多束激光同時(shí)聚焦打靶的方式。多 束激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)的時(shí)間同步精密測試對于提高裝置的束間功率平衡診斷能力，提升裝 置總體性能有重要的意義。束間同步測試方法目前主要有兩種，一種為采用條紋相機(jī)的測 量方法，該方法需要制作一個(gè)內(nèi)置多路光纖的模擬靶丸，模擬靶丸在靶室中要求精確定位， 且多根光纖要求嚴(yán)格等長，雖然可以實(shí)現(xiàn)多路激光到達(dá)靶點(diǎn)時(shí)間同步性的精密測量，但整 個(gè)測量過程操作復(fù)雜。另一種是利用靶場三倍頻時(shí)間測量組件中的光電管，采用時(shí)間關(guān)聯(lián) 復(fù)測的方法，結(jié)合示波器可以對多路激光靶點(diǎn)時(shí)間同步進(jìn)行測量，但是這種方法的測量點(diǎn) 在三倍頻時(shí)間測量組件中，不是對靶點(diǎn)的直接測量，且關(guān)聯(lián)復(fù)測中需要對電纜和功分器進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)前標(biāo)定，測量中根據(jù)多光束時(shí)序關(guān)系給出每一光路相對標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間基準(zhǔn)的時(shí)間差，測 量設(shè)備布局復(fù)雜，實(shí)施過程較為繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種多束激光時(shí)間同步測試方法，應(yīng)用于一種高 功率激光裝置中多束激光脈沖到達(dá)同一靶點(diǎn)時(shí)間同步的測試方法。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種多束激光時(shí)間同步測試方法，所述測試方法包括以下步驟： a) 將第一光電管支撐到參考光路中的基準(zhǔn)點(diǎn)處，第二光電管支撐到靶點(diǎn)處； b) 參考光路發(fā)射激光脈沖，脈沖的一部分入射到第一光電管上，剩余部分入射到第二 光電管上，第一光電管和第二光電管的輸出信號分別接入示波器的兩個(gè)通道，示波器測量 給出參考光路中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)與到達(dá)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔A心 c) 在第一光電管后放置擋光板，阻止參考光路中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)，參考光路和待 測光路同時(shí)發(fā)射激光脈沖，待測光路中的激光脈沖入射到第二光電管上，參考光路中的激 光脈沖入射到第一光電管上，示波器測量給出待測光路中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)與參考光路 中的激光脈沖到達(dá)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔A心 d) 步驟c中時(shí)間間隔Δ ?2與步驟b中時(shí)間間隔Δ &的差值Δ ?2-Δ &為待測光路 中的激光脈沖與參考光路中的激光脈沖到達(dá)同一靶點(diǎn)的同步時(shí)間差。A i2-Δ ^>〇,說明 待測光路中的激光脈沖滯后于參考光路中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)，滯后量為I A 4-Δ d， Δ 4-Δ以〇,說明待測光路中的激光脈沖超前于參考光路中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)，超前量 為 I A ?2- Δ I ; e) 更換另一待測光路，重復(fù)步驟b~d，分別得到相應(yīng)待測光路中的激光脈沖相對于參 考光路中的激光脈沖到達(dá)同一靶點(diǎn)的時(shí)間同步差。
[0005] 所述的第二光電管通過搭載平臺支撐在靶點(diǎn)處。
[0006] 待測光路與第二光電管光敏面法線之間的夾角/^的角度小于第二光電管光敏面 光束接收天頂角α的角度；參考光路與第二光電管光敏面法線之間的夾角P 2的角度小于 第二光電管光敏面光束接收天頂角α的角度。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：測量方法簡單，涉及設(shè)備少，多路測量時(shí)無需挪動測量設(shè)備 即可實(shí)現(xiàn)多路激光脈沖到達(dá)同一靶點(diǎn)時(shí)間同步的直接測試。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明的多束激光時(shí)間同步測試方法測量原理圖； 圖中：1.示波器 2.精密搭載平臺 3.第二光電管光敏面法線 4.第二光電管 5.第二光電管光敏面接收天頂角α 6.靶室7.待測光路81.夾角82.夾角 9.擋光板10.第一光電管11.參考光路12.第二光電管信號電纜13.第一光電管信 號電纜。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合本發(fā)明的附圖，對 本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0010] 圖1為本發(fā)明的多束激光時(shí)間同步測試方法測量原理圖，如圖1所示，本發(fā)明的多 束激光時(shí)間同步測試方法依次包括如下步驟： a) 將第一光電管10支撐到參考光路11中的基準(zhǔn)點(diǎn)處，第二光電管4支撐到靶點(diǎn)處； b) 參考光路11發(fā)射激光脈沖，脈沖的一部分入射到第一光電管10上，剩余部分入射 到第二光電管4上，第一光電管10和第二光電管4的輸出信號分別接入示波器1的兩個(gè)通 道，示波器1測量給出參考光路11中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)與到達(dá)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔 Ai1; c) 在第一光電管10后放置擋光板9,阻止參考光路11中的激光脈沖到達(dá)革E點(diǎn)，參考光 路11和待測光路7同時(shí)發(fā)射激光脈沖，待測光路7中的激光脈沖入射到第二光電管4上， 參考光路11中的激光脈沖入射到第一光電管10上，示波器1測量給出待測光路7中的激 光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)與參考光路11中的激光脈沖到達(dá)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔A心 d) 步驟c中時(shí)間間隔Ai2與步驟b中時(shí)間間隔Δ &的差值Δ i2-Ai1為待測光路7中 的激光脈沖與參考光路11中的激光脈沖到達(dá)同一靶點(diǎn)的同步時(shí)間差；A ?2-Δ ^>〇,說明待 測光路7中的激光脈沖滯后于參考光路11中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)，滯后量為I Δ ?2-Δ A I， Δ 4-Δ以〇,說明待測光路7中的激光脈沖超前于參考光路11中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)，超 前量為I Δ 4-Δ d ; e) 更換另一待測光路，重復(fù)步驟b~d，分別得到相應(yīng)待測光路中的激光脈沖相對于參 考光路11中的激光脈沖到達(dá)同一靶點(diǎn)的時(shí)間同步差。
[0011] 所述的第二光電管4通過搭載平臺2支撐在靶點(diǎn)(靶室6中心位置）處。
[0012] 測試中待測光路7與第二光電管光敏面法線3之間的夾角P1Sl的角度小于第二 光電管光敏面光束接收天頂角α 5的角度；參考光路11與第二光電管光敏面法線3之間的 夾角0282的角度小于第二光電管光敏面光束接收天頂角α 5的角度。
[0013] 本發(fā)明中，在測量參考光路中的激光脈沖與待測光路中的激光脈沖到達(dá)同一靶點(diǎn) 的時(shí)間間隔時(shí)，為了方便在獲得的時(shí)間波形中選取特征點(diǎn)，應(yīng)使用高斯或類高斯時(shí)間分布 的窄脈沖進(jìn)行時(shí)間同步測試，脈沖寬度小于200ps (半高全寬）；第一光電管10及第二光電 管4上升時(shí)間及下降時(shí)間均小于lOOps。
[0014] 示波器1上參考光路11中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)與到達(dá)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔
為示波器1上參考光路11中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)時(shí)刻的示值，為示 波器上參考光路11中的激光脈沖到達(dá)參考點(diǎn)時(shí)刻的示值，

:其中，4為參考光路11中的激光脈沖達(dá)到靶點(diǎn)處的時(shí)刻，
為第二光電管4的渡越時(shí)間，
為第二光電管信號電纜12的傳輸延時(shí)，4 為參考光路11中的激光脈沖達(dá)到基準(zhǔn)點(diǎn)處的時(shí)刻，
為第一光電管1〇的渡越時(shí) 間，#|_=_為第一光電管信號電纜13的傳輸延時(shí)。
[0015] 示波器1上待測光路7中的激光脈沖到達(dá)靶點(diǎn)與參考光路11中的激光脈沖到達(dá) 基準(zhǔn)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔其中，