[发明专利]透射波前检测干涉仪

说明书

一种透射波前检测干涉仪，包括：光源单元、传输光纤、准直单元、第一转折镜、被测介质、第二转折镜、汇聚镜、波前检测单元和控制单元；该干涉仪采用光纤进行光路布局，具有结构简单，易于装调、抗干扰性强、信号强度可调等优点，并且，系统进行双波长测量扩展时，采用准直单元双色分光镜、干涉仪单元双色分光镜，能够方便、低成本的建立双波长透射波前检测系统。

技术领域

本发明涉及干涉测量领域，特别是一种透射波前检测干涉仪。

背景技术

透射波前是评价光学介质的重要参数。如成像系统的透射波前反映了成像系统的成像质量；流场的透射波前能够反映流场的密度分布和温度分布。

自由空间光路马赫泽德干涉仪是测量透射波前的一种常见系统(参见在先技术一：陈志敏，王海龙，殷木良，激光双曝光全息干涉技术在测取射流密度场中的应用，应用激光，2007,27(3):201-204.),但是该系统光路结构复杂，系统成本高，使用过程中装调困难，光路易受环境干扰。

法国Phasics公司提出采用光栅剪切干涉波前传感器进行透射波前测量，可以进行等离子体密度检测(参加在先技术二：G.R.Plateau,N.H.Matlis,al,Wavefront-sensor-based electron density measurements for laser-plasma Accelerators,LOASIS Program,Lawrence Berkeley National Laboratory(LBNL),REVIEW OFSCIENTIFIC INSTRUMENTS 81,033108,2010.)。但是该系统数据处理步骤复杂，且不能测量透射波前的波前倾斜信息。

上述在先技术均采用自由空间光路，实验调试复杂，成本高；此外，上述技术采用多个波长的光源进行同时检测时，均需要消色差光学元件，增加了系统成本；而多波长检测能够用来扩展系统测量动态范围，也可以依据不同波长的透射波前推算多种物理参数。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种透射波前检测干涉仪，该干涉仪采用光纤进行光路布局，具有结构简单，易于装调、抗干扰性强的优点；并且，该方案能够方便、低成本的建立双波长透射波前检测系统。

本发明的技术解决方案如下：

一种透射波前检测干涉仪，其特点在于其构成包括：光源单元、传输光纤、准直单元、第一转折镜、被测介质、第二转折镜、汇聚镜、波前检测单元、控制单元；

上述各组成部分的位置与连接关系是：光源单元输出光通过传输光纤输入准直单元，准直单元将输入光准直为平行光输出；准直单元输出光经第一转折镜调整传输方向后，通过被测介质，然后再通过第二转折镜调整传输方向后，入射至汇聚镜；经过汇聚镜后，平行光转换为汇聚光；汇聚光汇聚输入波前检测单元；控制单元控制波前检测单元工作，并计算入射波前相位信息；所述的波前检测单元包含波前接收模块；所述的波前接收模块是波前传感器模块，或干涉仪模块；

所述的光源单元包括光源和可调衰减器；所述的光源是光纤耦合输出光源；所述的光源输出光输入可调衰减器，对输出光功率进行调节后，耦合入传输光纤；

所述的准直单元的输入端位于准直透镜的焦点上；

所述的传输光纤是单模光纤或保偏光纤；

所述的准直单元包含准直透镜，所述的准直透镜是单片球面或非球面透镜，或者多片透镜，或者多组分立的透镜组；

所述的第一转折镜和第二转折镜均包括反射镜和二维角度调整架，所述的反射镜安装在二维角度调整架上；

所述的波前接收模块是波前传感器模块时，所述的波前接收模块将入射光准直后由波前传感器接收，或者由波前传感器直接接收发散光束；所述的波前传感器是哈特曼传感器，或剪切干涉仪；