光栅编码实现超快速全息干涉与阴影图分幅记录

本文主要探讨了利用光栅编码技术实现干涉图和阴影图的超快速分幅记录方法。作者徐毓光、陈守华和戎忠华提出了一种新颖的诊断方案，针对强激光辐照下的高温高密度等离子体（特别是对于需要达到10ps级时间分辨率的极端环境）的诊断需求。传统的干涉法和阴影法在处理这类高速变化的信息时存在困难，例如探测复杂且难以进行精确数据处理。 他们通过以下步骤来实现这一突破：首先，将激光束分成多个子光束，每个子光束都带有不同的延时，然后使用置于不同方位的光栅对这些子光束进行编码。这些编码后的光束通过一系列反射镜汇聚成一个单一光束，用于对目标物体进行全息干涉和阴影诊断。这种设计使得每个子光束在解调后能够提供对应于不同时间点的干涉图或阴影信息，极大地提高了时间分辨率。 光栅编码的关键在于其结构和布局，利用具有相同空间栅距的Ronchi光栅，这些光栅在不同的方位角下形成正弦强度光栅像，且通过光阑的选择仅让零级和第一级衍射斑通过，排除了高级衍射斑的影响。这样，即使在时间上的脉冲延迟，系统也能清晰地捕捉到各个时刻的干涉或阴影信息。 文章的核心原理图展示了整个过程，包括光束的分束、延时以及通过光栅和透镜的调控。通过使用锁模脉冲作为诊断光源，可以确保实现10ps级别的时间分辨率，满足了对极端环境中高速动态信息记录的高精度需求。这种方法不仅简化了探测系统的复杂性，还提高了数据处理的准确性，为等离子体诊断领域提供了一种创新且高效的解决方案。