用于高速攝影的激光時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)瞬態(tài)測試配套裝置，更具體的說，本實(shí)用新型主要涉及 一種用于高速攝影的激光時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002] 時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)是高速攝影中關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，其精準(zhǔn)度直接關(guān)系到高速攝影所拍攝的 瞬態(tài)過程起始時(shí)刻是否準(zhǔn)確，特別在爆轟物理研宄領(lǐng)域中，關(guān)系到起爆時(shí)刻是否準(zhǔn)確，對(duì)試 驗(yàn)結(jié)果的判讀起到了至關(guān)重要的作用。伴隨著高速攝影技術(shù)的發(fā)展，特別是高速攝影技術(shù) 與其他光電測試技術(shù)的聯(lián)合診斷技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)高速攝影時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的需求越來 越普遍，對(duì)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的精度要求也越來越高。目前在高速攝影中獲取時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)主要使 用的是傳統(tǒng)的時(shí)標(biāo)雷管的方法，其原理是在進(jìn)行高速攝影時(shí)，使用同步觸發(fā)器在固定時(shí)延 時(shí)刻觸發(fā)時(shí)標(biāo)雷管和被起爆裝置，使二者同時(shí)起爆，時(shí)標(biāo)雷管爆炸使其周圍氣體瞬間電離 發(fā)出強(qiáng)光，高速攝影拍攝該瞬間的強(qiáng)光，通過讀取強(qiáng)光出現(xiàn)在高速攝影照片序列中的第幾 幅來標(biāo)定起爆時(shí)刻，即將時(shí)標(biāo)雷管發(fā)出的強(qiáng)光作為時(shí)標(biāo)信號(hào)，其出現(xiàn)時(shí)刻作為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn) 行標(biāo)定。該時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)從獲取方法到實(shí)現(xiàn)手段，都存在一些瑕疵，具體如下：一是使用危險(xiǎn)系 數(shù)高的雷管作為時(shí)標(biāo)，安全性差，操作危險(xiǎn)；二是雷管的起爆穩(wěn)定性不佳，常導(dǎo)致時(shí)標(biāo)信號(hào) 丟失；三是時(shí)標(biāo)雷管只能產(chǎn)生一次脈沖信號(hào)，不能滿足多次時(shí)標(biāo)信號(hào)獲取的需求；四是時(shí) 標(biāo)雷管由高壓電信號(hào)引爆，對(duì)電磁環(huán)境要求較高，易受外界條件干擾。鑒于以上所提到的不 足，實(shí)用新型一種能安全、可靠、精度高、魯棒性強(qiáng)、可滿足多次時(shí)標(biāo)信號(hào)獲取需求的新型激 光時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)生器，彌補(bǔ)現(xiàn)有時(shí)標(biāo)獲取方法的缺陷，就顯得格外重要。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的目的之一在于針對(duì)上述不足，提供一種用于高速攝影的激光時(shí)標(biāo)信 號(hào)發(fā)生器，以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中以雷管在高速攝影中獲取時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的方式存在雷管 起爆穩(wěn)定性不佳，對(duì)電磁環(huán)境要求較高，不能滿足多次時(shí)標(biāo)信號(hào)獲取需求，操作危險(xiǎn)，安全 性差等技術(shù)問題。
[0004] 為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0005] 本實(shí)用新型所提供的一種用于高速攝影的激光時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)生器，所述的激光時(shí)標(biāo) 信號(hào)發(fā)生器包括聲光調(diào)制組件與信號(hào)光傳輸組件；所述聲光調(diào)制組件中至少包括連續(xù)激光 器與聲光調(diào)制器，所述連續(xù)激光器與聲光調(diào)制器均安裝在底座上，所述聲光調(diào)制器上設(shè)有 聲光晶體，所述聲光晶體的通光光軸與連續(xù)激光器射出的連續(xù)激光光軸，在水平方向上呈 固定的布拉格夾角；所述信號(hào)光傳輸組件中至少包括聚光透鏡、光纖準(zhǔn)直器與漫反射靶，所 述聚光透鏡通過傳導(dǎo)光纖與光纖準(zhǔn)直器的入射端相連接，且所述光纖準(zhǔn)直器與漫反射靶相 對(duì)應(yīng)，用于使信號(hào)光從出射端出射后聚焦在漫反射靶上；所述聚光透鏡的軸心與聲光調(diào)制 器調(diào)制后的信號(hào)光中軸線相重合。
[0006] 作為優(yōu)選，進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的聲光調(diào)制組件中還包括射頻驅(qū)動(dòng)器與信 號(hào)發(fā)生器，所述射頻驅(qū)動(dòng)器安裝在底座上，所述射頻驅(qū)動(dòng)器的輸出端通過輸出電纜與所述 聲光調(diào)制器的輸入端相連接，所述射頻驅(qū)動(dòng)器的輸入端通過輸入電纜與所述信號(hào)發(fā)生器的 輸出端相連接。
[0007] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的激光時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)生器還包括同步觸發(fā)器，所述同 步觸發(fā)器接入信號(hào)發(fā)生器，用于由同步觸發(fā)器產(chǎn)生同步觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器，信號(hào)發(fā) 生器產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)發(fā)送給射頻驅(qū)動(dòng)器，射頻驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)聲光調(diào)制器調(diào)制連續(xù)激光，進(jìn)而產(chǎn) 生信號(hào)光。
[0008] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述信號(hào)光傳輸組件中的聚光透鏡安裝在底座上，并置 于所述聲光調(diào)制器的前端。
[0009] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的信號(hào)光傳輸組件中還包括轉(zhuǎn)接法蘭，所述傳導(dǎo)光 纖穿過轉(zhuǎn)接法蘭后與光纖準(zhǔn)直器的入射端相連接。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的部分有益效果是：
[0011] 1、使用連續(xù)激光器與聲光調(diào)制器配合產(chǎn)生的脈沖激光作為時(shí)標(biāo)信號(hào)（即信號(hào) 光），安全性高，操作安全；且脈沖激光目視可見，試驗(yàn)前可預(yù)判其工作是否正常，可完全避 免時(shí)標(biāo)彳目號(hào)丟失，可靠性尚；
[0012] 2、脈沖激光可產(chǎn)生任意波形強(qiáng)度變化特征的脈沖信號(hào)，可滿足多次時(shí)標(biāo)信號(hào)獲取 以及更復(fù)雜試驗(yàn)的時(shí)標(biāo)信號(hào)需求；
[0013] 3、聲光調(diào)制產(chǎn)生的脈沖激光頻率穩(wěn)定，精度高，提高了時(shí)標(biāo)信號(hào)精度；
[0014] 4、使用脈沖激光作為時(shí)標(biāo)信號(hào)，光電隔離，對(duì)電磁環(huán)境無要求，不受外界條件干 擾，穩(wěn)定性強(qiáng)；且使用光纖傳導(dǎo)激光信號(hào)，傳輸效率高，信號(hào)衰減小，可超長距離傳輸信號(hào)。
【附圖說明】
[0015] 圖1為用于說明本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2為用于說明本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3為用于說明本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖4為用于說明本實(shí)用新型一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的使用參考圖；
[0019] 圖中，1為聲光調(diào)制組件、11為連續(xù)激光器、12為聲光調(diào)制器、13為底座、14為射頻 驅(qū)動(dòng)器、15為信號(hào)發(fā)生器、2為信號(hào)光傳輸組件、21為聚光透鏡、22為光纖準(zhǔn)直器、23為漫反 射靶、24為傳導(dǎo)光纖、25為轉(zhuǎn)接法蘭、3為同步觸發(fā)器、4為轉(zhuǎn)鏡式高速分幅相機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
[0021] 參考圖1所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是一種用于高速攝影的激光時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā) 生器，該激光時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)生器中包括聲光調(diào)制組件1與信號(hào)光傳輸組件2兩部分；其中聲光 調(diào)制組件1中至少包括連續(xù)激光器11與聲光調(diào)制器12,將連續(xù)激光器11與聲光調(diào)制器12 均安裝在底座13上，調(diào)整聲光調(diào)制器12上的聲光晶體，將聲光晶體的通光光軸與連續(xù)激光 器11射出的連續(xù)激光光軸，在水平方向上呈固定的布拉格夾角；更為重要的是，前述的信 號(hào)光傳輸組件2中至少需要包括聚光透鏡21、光纖準(zhǔn)直器22與漫反射靶23,其中聚光透鏡 21通過傳導(dǎo)光纖24與光纖準(zhǔn)直器22的入射端相連接，同時(shí)光纖準(zhǔn)直器22與漫反射靶23 相對(duì)應(yīng)，用于使信號(hào)光從出射端出射后聚焦在漫反射靶23上；在前述的基礎(chǔ)上，為保證調(diào) 制后的信號(hào)光能隨被傳導(dǎo)光纖24進(jìn)行傳輸，前述聚光透鏡21的軸心需與聲光調(diào)制器12調(diào) 制后的信號(hào)光中軸線相重合。正如圖1所示出的，前述信號(hào)光傳輸組件中的聚光透鏡21安 裝在底座13上，并置于所述聲光調(diào)制器12的前端。
[0022] 在本實(shí)施例中，使用連續(xù)激光器與聲光調(diào)制器配合產(chǎn)生的脈沖激光作為時(shí)標(biāo)信號(hào) (即信號(hào)光），安全性高，操作安全；且脈沖激光目視可見，試驗(yàn)前可預(yù)判其工作是否正常， 可完全避免時(shí)標(biāo)彳目號(hào)丟失，可靠性尚；并且聲光調(diào)制廣生的脈沖激光頻率穩(wěn)定，精度尚，提 高了時(shí)標(biāo)精度；同時(shí)使用脈沖激光作為時(shí)標(biāo)信號(hào)，光電隔離，對(duì)電磁環(huán)境無要求，不受外界 條件干擾，穩(wěn)定性強(qiáng)；且使用光纖傳導(dǎo)激光信號(hào)，傳輸效率高，信號(hào)衰減小，可超長距離傳輸 信號(hào)。
[0023] 參考圖2所示，為使脈沖激光可產(chǎn)生任意波形強(qiáng)度變化特征的脈沖信號(hào)，滿足多 次時(shí)標(biāo)信號(hào)獲取以及更復(fù)雜的試驗(yàn)時(shí)標(biāo)信號(hào)需求；發(fā)明人還對(duì)上述實(shí)施例技術(shù)方案的基礎(chǔ) 上進(jìn)行了改進(jìn)，即在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，具體為在聲光調(diào)制組件1中增設(shè)射頻驅(qū) 動(dòng)器14與信號(hào)發(fā)生器15,并將射頻驅(qū)動(dòng)器14安裝在底座13上，將射頻驅(qū)動(dòng)器14的輸出端 通過輸出電纜與所述聲光調(diào)制器12的輸入端相連接，再將射頻驅(qū)動(dòng)器14的輸入端通過輸 入電纜與所述信號(hào)發(fā)生器15的輸出端相連接。
[0024] 更進(jìn)一步的，為了提升裝置的同步觸發(fā)性能，便于操作，正如圖2中所示出的，還 可在上述實(shí)施例中的激光時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)生器中增設(shè)同步觸發(fā)器3,并將該同步觸發(fā)器3接入 信號(hào)發(fā)生器15,用于由同步觸發(fā)器3產(chǎn)生同步觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器15,信號(hào)發(fā)生器15 產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)發(fā)送給射頻驅(qū)動(dòng)器14,射頻驅(qū)動(dòng)器14驅(qū)動(dòng)聲光調(diào)制器12調(diào)制連續(xù)激光，進(jìn)而 產(chǎn)生信號(hào)光。
[0025] 正如上述所提到的，本實(shí)施例中激光時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)生器的特點(diǎn)是：使用聲光調(diào)制器 調(diào)制連續(xù)激光