[发明专利]超高速预置赝热光源装置及其控制方法

权利要求书

1.利用超高速预置赝热光源装置产生赝热光源的控制方法，所述装置，包括具有光栅尺(102)的旋转步进电机(1)、随机相位板(2)、视场光阑(3)、脉冲式激光器(4)、光场标定透镜(5)、标定相机(7)以及控制器(6)，其特征在于：沿所述的脉冲式激光器(4)的出射光方向，同光轴依次设有随机相位板(2)、视场光阑(3)、光场标定透镜(5)和标定相机(7)，所述光场标定透镜(5)将视场光阑(3)位置处的散斑场成像至标定相机(7)，所述旋转步进电机(1)的转动轴与随机相位板(2)相连且同心，所述的控制器(6)通过同轴线缆对旋转步进电机(1)、脉冲式激光器(4)和标定相机(7)进行时序控制；其特征在于，该方法包括如下步骤：

①规划间隔：根据随机相位板(2)的半径r，理论最小相邻辐照距离s，预期采样数m，确定随机相位板实际相邻辐照位置间距l，根据脉冲式激光器(4)的工作频率f_l，标定相机(7)的工作频率f_c确定标定间隔k，上述各参数应满足如下关系：

随机相位板上被辐照区域为相互有交叠区域的圆形光斑，令各辐照位置编号为1、2、3…m；

②回零：控制器(6)读取步进电机的光栅尺(102)读数，获取随机相位板(2)当前位置，控制步进电机(1)，使随机相位板(2)回到“零位”，到达后再次读取光栅尺(102)读数确认位置确实到达“零位”，保持随机相位板静止，回零步骤结束；

③标定：随机相位板(2)匀速转动，控制器(6)控制脉冲式激光器(4)在编号为1的辐照位置发出脉冲激光，标定相机(7)记录此位置处的光场分布，当随机相位板到达第k+1位置处时，再次发出脉冲并记录，当随机相位板到达第2k+1位置处时再次发出脉冲激光并记录，以此类推，直至到达(n-1)k+1位置，其中n＝m/k，至此第一圈标定完成；

当随机相位板运动至编号为2的辐照位置发出脉冲激光并记录此处光场，当随机相位板到达第k+2位置处时，再次发出脉冲并记录，当随机相位板到达第2k+2位置处时再次发出脉冲激光并记录，以此类推，直至到达(n-1)k+2位置，至此第二圈标定完成；

重复上述单圈标定步骤直至标定完成第n圈，将记录的光场按位置1、2、3…m顺序排列，至此标定过程完成。

2.根据权利要求1所述的超高速预置赝热光源装置产生赝热光源的控制方法，其特征在于，该方法还包括步骤④使用过程，具体如下：

将确定位置后的脉冲激光器(4)、步进电机(1)、随机相位板(2)、和视场光阑(3)进行固定，并移除光场标定透镜(5)和标定相机(7)；

返回步骤②，使随机相位板(2)回到零位后，步进电机(1)带动随机相位板(2)匀速转动，每到达一个辐照位置即发出激光脉冲，并且通过控制器向外发出同步信号，用以同步外部回波信号采集设备。

3.根据权利要求1或2所述的超高速预置赝热光源装置产生赝热光源的控制方法，其特征在于，所述辐照位置具有一定重叠区域，并且所有辐照区域首尾相连，构成闭环的辐照位置。

4.根据权利要求1或2所述的超高速预置赝热光源装置产生赝热光源的控制方法，其特征在于，所述的随机相位板(2)是中心有通孔的圆盘状熔石英随机相位板，且毛面背对激光脉冲入射方向。