激光等离子体密度分布的显微干涉测量技术

"激光等离子体密度分布的显微干涉诊断" 本文主要探讨了一种利用显微干涉技术来测量激光等离子体密度分布的实验方法。该实验装置由两大部分构成：激光器和干涉仪。激光器产生高能激光脉冲，用于激发等离子体，而干涉仪则用于观测和分析等离子体的密度变化。 激光系统采用的是一个包括YAG电光调Q振荡器、铁玻璃棒(Nd:Glass)、普克尔盒(KDP)和一系列放大器的配置。激光脉冲经过放大后，一部分作为主激光，用于产生1.06微米波长的等离子体，另一部分则通过KDP晶体倍频，转化为0.53微米的探针光束。这种设计不仅提高了测量的上限（达到4×10^21 m^-3），还减少了等离子体对探针光束的影响，从而提高测量精度。由于探针光束与主激光同步，可以通过调整光程长度实现精确的时间控制。 在干涉系统方面，为了实现高空间分辨率和时间分辨率，采用了非球面透镜进行等离子体的显微放大，空间分辨率优于2.5微米。为了达到亚皮秒的时间分辨率，干涉仪的两臂（物光和参考光）必须保持等光程，以确保干涉条纹的稳定。为此，研究者采用了环路干涉仪的设计，因为它能自动保证等光程，且具有良好的稳定性和简便的调整性。 文章提到了两种基于环路干涉仪的诊断系统：平板环路显微剪切干涉仪和二次曝光显微剪切全息干涉仪。这些系统利用主激光产生的等离子体和探针光束的干涉效应，通过观察干涉条纹的变化来推断等离子体的密度分布。其中，显微剪切干涉仪通过改变物光和参考光的相对相位来获取信息，而全息干涉仪则通过两次曝光记录等离子体的变化。 这篇论文详细介绍了如何利用激光和干涉技术对激光等离子体的密度分布进行高精度的显微诊断，这对于理解等离子体物理、激光与物质相互作用以及相关领域的科学研究具有重要意义。