双波长瞬态干涉检测系统

一、产品概述

双波长瞬态干涉检测系统（Transient Interference Detection System）基于马赫-曾德尔干涉仪原理，针对激光等离子体、空气放电、激光焊接、激光冲击强化等非稳态过程进行ns级高时间分辨测试。系统采用双脉冲固体激光器延时双曝光，可捕捉瞬态过程的干涉图像序列，并可通过软件重建获得等离子体的相移分布、折射率分布与电子密度分布等物理量，同时支持阴影法成像，广泛适用于高功率激光与物质相互作用、等离子体诊断、爆轰波演化、空泡动力学等科研与工业检测场景。

二、系统原理与核心参数

系统以马赫-曾德尔干涉仪为核心光路，双脉冲固体激光器提供ns级短脉冲探测光，数字延时器实现激光器、相机与待测事件之间的精确时间同步，高分辨工业相机记录干涉图序列，图像工作站配合瞬态干涉图像处理软件完成相位重建。可拍摄阴影图以辅助观察流场与形貌变化。

核心参数：

· 时间分辨率：7ns
· 空间分辨率：1μm-100μm
· 时间同步精度：±1ns
· 干涉图RMS：0.1λ

三、系统主要配置

1、脉冲固体激光器1~2台（延时双曝光2台）；
2、连续DPSS激光器1台；
3、数字延时器1台；
4、马赫-曾德尔瞬态干涉仪1台；
5、高分辨工业相机2~4台（双波长4台）；
6、光电探头2个（选配）；
7、图像工作站1台；
8、瞬态图像采集软件1套（选配）；
9、标定模块1套（选配）；
10、瞬态干涉图像处理软件1套（选配）；
11、光学平台及其他附件；
12、500M示波器1台（选配）。

四、软件处理流程

瞬态干涉图处理软件内置自主开发的重建算法，具有优良的抗噪性能。处理流程：干涉图 → FFT分析与相位解缠 → 相移分布 → Abel逆变换 → 等离子体折射率分布 → 理论近似 → 等离子体电子密度分布。在等离子体相位场近似轴对称的情况下，可通过理论近似直接获得等离子体电子密度等参数。

五、典型应用

· 激光等离子体初期演化过程诊断（ns~百ns时间尺度干涉图与电子密度分布）
· 激光等离子体后期演化与冲击波诊断
· 激光诱导固体靶爆轰波形成过程诊断
· 激光空泡形成至溃灭过程（阴影法）
· 电极高压放电过程诊断
· 激光焊接、激光冲击强化等工业过程在线检测

六、系统特点

· 马赫-曾德尔干涉仪结构，测量精度高、稳定性好
· ns级时间分辨与±1ns时间同步，捕捉快速瞬态过程
· 双波长/双曝光可选，支持多物理量联合诊断
· 自主开发图像重建算法，抗噪性能优良
· 模块化配置，可按需求灵活选配组件