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飞秒激光在云雾中传输成丝能量沉积密度测量装置和方法 

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申请/专利权人:中国人民解放军国防科技大学

摘要:本发明提供一种飞秒激光在云雾中传输成丝能量沉积密度测量装置和方法,包括:飞秒激光器、聚焦透镜、云雾腔室、光声信号采集组件、光束收集装置和数据采集与处理装置;所述光声信号采集组件包含:声透镜、多探元线阵探测器和扫描平台;所述数据采集与处理装置包含:带通滤波器、信号放大器、BOXCAR积分器、示波器、数据采集卡和计算机。采用本发明的技术方案,可以获得飞秒激光在云雾中传输成丝的结构信息和强度信息。

主权项:1.一种飞秒激光在云雾中传输成丝能量沉积密度的测量装置,其特征在于,包括:飞秒激光器、聚焦透镜、云雾腔室、光声信号采集组件、光束收集装置和数据采集与处理装置;所述光声信号采集组件包含:声透镜、多探元线阵探测器和扫描平台;所述数据采集与处理装置包含:带通滤波器、信号放大器、BOXCAR积分器、示波器、数据采集卡和计算机;其中,云雾腔室的前后两端分别设有激光入射窗口和激光出射窗口;所述的飞秒激光器出射激光光束经过所述聚焦透镜聚焦后,通过所述的激光入射窗口进入云雾腔室,在云雾腔室中形成等离子体光丝,诱导形成光声信号,然后经出射窗口后,被光束收集装置接收;等离子体光丝产生不同物面的光声信号,经过声透镜成像于多探元线阵探测器像面上;多探元线阵探测器接收的光声信号,通过数据采集与处理装置分析和存储;所述计算机控制扫描平台,使多探元线阵探测器一维扫描像面获得第一个物面的光声图像同时探测像面上的光声信号,光声信号经过带通滤波器滤波和信号放大器放大后,送入BOXCAR积分器固定延时进行采集、积分信号,输出对应声压的直流电压信号,由所述示波器监视光声信号和采样门,所述直流电压信号由数据采集卡采集并传送至计算机;改变BOXCAR积分器采样门的延时,使它与第二个物面产生的光声信号的延时相等,再次固定延时后让一维探头扫描、采集数据,获得第二个物面的光声图像;依次进行下去,直到获得指定径向范围内的光丝纵切面多个光声图像;根据多个光声图像重建出所述光丝产生的声压信号空间分布图像;根据声压信号空间分布图像,利用沉积能量与压强之间的关系得到脉冲能量沉积密度分布图。

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