[发明专利]一种针对强激光驱动的冲击效应试验的多物理场测量系统

权利要求书

1.一种针对强激光驱动的冲击效应试验的多物理场测量系统，其特征在于，包括光纤激光多普勒干涉测速系统、PVDF瞬态压力测试系统、高速图像采集系统以及激光能量、脉宽和光束质量实时监测系统，其中，

所述光纤激光多普勒干涉测速系统用于对强激光驱动的运动靶面质点速度进行测量，其测速范围为10⁰～10⁴m/s量级，测量时间分辨率为纳秒量级；

所述PVDF瞬态压力测试系统用于强激光驱动的冲击波压力测量，测量量程为25GPa，时间分辨率为纳秒量级；

所述高速图像采集系统用于对试验过程中的靶体运动以及介质扰动时序过程进行图像采集；

所述激光能量、脉宽和光束质量实时监测系统用于每一次试验的激光能量记录、脉宽波形记录与功率密度空间分布记录；以及，通过脉宽波形的上升前沿作为触发，实现多场同步实时测量。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤激光多普勒干涉测速系统包括：通讯激光器、光纤环形器、聚焦透镜、探测器和示波器，其中，通讯激光器、光纤环形器、探测器和示波器依次相连，聚焦透镜与光纤环形器相连；

所述通讯激光器用于发射通讯激光至光纤环形器的第一端口；

所述光纤环形器用于将接收到的通讯激光从其第二端口发送至聚焦透镜，以及，将接收到的参考光和信号光从其第三端口发送至探测器；

所述聚焦透镜用于将接收到的通讯激光的一部分作为参考光从其端面反射回所述光纤环形器的第二端口，另一部分输出至运动靶面；并将从运动靶面反射回的信号光发送至光纤环形器的第二端口；

所述探测器用于探测所述参考光和信号光产生的差拍干涉信号，并发送至示波器；

所述示波器用于记录所述差拍干涉信号，并将所记录的差拍干涉信号发送至所述控制系统。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PVDF瞬态压力测试系统包括PVDF传感器、示波器和三个电阻，其中，PVDF传感器与第一电阻并联，所述第一电阻的一端连接第三电阻，另一端连接第二电阻；所述第二电阻的一端与第一电阻相连，另一端与第三电阻相连；所述第二电阻与所述示波器并联。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述第一电阻、第二电阻和第三电阻如下条件：

R₁/(R₂+R₃)<1，R2×(R1+R3)R2+R1+R3<50Ω.]]>

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述激光能量、脉宽和光束质量实时监测系统包括：光电探测器、示波器、能量计、光路系统和电荷耦合器件(CCD)；其中，

所述光电探测器，用于测量衰减后的激光脉宽波形；

所述示波器，其与光电探测器相连，用于记录衰减后的激光脉宽波形，并利用脉宽波形的上升前沿作为触发，控制多物理场实时测量的同步进行；

所述能量计，用于记录单脉冲激光能量；

所述光路系统，包含棱镜等光学器件，用于对激光能量进行衰减；

所述CCD，与所述光路系统相连，用于记录激光功率密度的空间分布，进一步分析其光束质量。