應(yīng)用于等離子體密度測量的全光纖M-Z干涉儀研究.pdf

1、噴氣式Z箍縮等離子體是實現(xiàn)受控核聚變的可能途徑之一。Z箍縮裝置發(fā)射出的脈沖等離子體可以作為高能驅(qū)動源轟擊氘氚靶源實現(xiàn)慣性約束聚變的燃料點火。為了便于理解該裝置的輻射行為，脈沖等離子體密度的測量一直是這一領(lǐng)域研究的重點內(nèi)容。激光干涉法與其他技術(shù)相比具有動態(tài)響應(yīng)范圍大，精度高，可以實現(xiàn)對等離子體密度的非接觸測量等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注。但由光學(xué)分立元件和空間光路構(gòu)成的激光干涉儀具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，光路調(diào)校難度大，對環(huán)境要求苛刻等缺點，在現(xiàn)場應(yīng)用難度大

2、。光纖技術(shù)的快速發(fā)展使得高性能的光纖無源器件可以替代光學(xué)分立元件完成光學(xué)系統(tǒng)的搭建，這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，除激光探針外所有的光路都在光纖內(nèi)部，調(diào)校簡單，可以適應(yīng)復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境。本文研制了用于脈沖等離子體密度測量的全光纖Mach-Zehnder激光干涉儀較好地滿足了脈沖等離子體密度的測試需求。
　　論文對用于等離子體密度測量的電磁探針技術(shù)，微波診斷技術(shù)，光譜診斷技術(shù)以及激光診斷技術(shù)進行了分析比較，對Michelson干涉系統(tǒng)和Mach

3、-Zehnder干涉系統(tǒng)進行了研究，從而選擇了更適合于脈沖等離子體密度測量的Mach-Zehnder干涉系統(tǒng)方案。深入分析了Mach-Zehnder干涉儀的工作原理，對關(guān)鍵器件的原理以及參數(shù)進行了詳細分析和計算。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計研制了滿足脈沖等離子體密度測量的全光纖Mach-Zehnder激光干涉儀。論文還對干涉儀光路匹配、激光器光纖耦合調(diào)校以及光纖準直器的空間對準等干涉儀的關(guān)鍵調(diào)試方法進行了詳細討論，將干涉儀用于現(xiàn)場測量，得到了良好的