平面激光诱导荧光实验中激励激光的光束整形_张振荣

《平面激光诱导荧光实验中激励激光的光束整形_张振荣》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6卷第3期中国光学Vol．6No．32013年6月ChineseOpticsJune2013文章编号1674-2915(2013)03-0359-06平面激光诱导荧光实验中激励激光的光束整形*张振荣，王晟，李国华，赵新艳，叶景峰，胡志云，叶锡生(西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室，陕西西安710024)摘要:分析了激励激光光强分布对平面激光诱导荧光(PLIF)实验中荧光强度的影响。基于柱面微透镜列阵设计了一套激光片状光束匀滑整形系统，并根据PLIF实验的具体要求，通过光线追迹方法优化了系统参数。建立了片状光束整形实验系统，对染料激

2、光进行了匀滑整形，获得了不均匀性＜4%的均匀片状光束，满足了PLIF实验所需。在此基础上建立了PLIF实验系统，获得了酒精灯火焰和CH4/air预混火焰中OH的二维荧光分布。关键词:光束整形;平面激光诱导荧光;柱面微透镜列阵;片状光束中图分类号:TN241文献标识码:Adoi:10．3788/CO．20130603．0359Excitinglaserbeamshapinginplanarlaser-inducedfluorescenceexperimentZHANGZhen-rong，WANGSheng，LIGuo-hua，ZHAOXin-yan

3、，*YEJing-feng，HUZhi-yun，YEXi-sheng(StateKeyLaboratoryofLaserInteractionwithMatter，NorthwestInstituteofNuclearTechnology，Xi'an710024，China)Correspondingauthor，E-mail:ninthzy@163．comAbstract:Influenceofexcitinglasersheetintensitydistributiononthefluorescenceintensitydistributio

4、ninaPlanarLaser-inducedFluorescence(PLIF)experimentwasanalyzed．Basedoncylindricallensarray，alasersheetshapingsystemwasdesigned．AccordingtotherequirementofPLIF，severalparameterswereoptimizedwithraytracingmethod．ThelaserbeamshapingexperimentsystemwasestablishedandappliedtothePL

5、IFexperimentfordyelaserbeamshapingandacquiringsmoothinglasersheetwiththenonuniformitynomorethan4%．Withtheuniformitylasersheetbeam，PLIFwasappliedtothemeasurementoffluorescenceimagingofOHinalcoholflameandCH4/airpremixedcombustion．Keywords:beamshaping;PlanarLaser-inducedFluoresc

6、ence(PLIF);cylindricallensarray;lasersheet收稿日期:2013-02-12;修订日期:2013-03-16基金项目:激光与物质相互作用国家重点实验室基金资助项目(No．SKLLIM1009-02)360中国光学第6卷1引言2激励激光强度分布对荧光信号的影响作为燃烧流场激光诊断技术的主要分支之一，平面激光诱导荧光(PlanarLaserInducedFluo-处于基态的分子通过共振吸收相应能量的光rescence，PLIF)技术能够实现燃烧流场参数的二子以后，跃迁至激发态，然后在向下跃迁的同时辐维可视测量，获

7、得丰富而直观的信息，是燃烧流场射荧光。当激励激光较弱时，荧光信号强度与激［1-5］诊断的一个强有力工具。根据荧光光谱理论励激光的光强成线性关系，实验中由ICCD相机分析可知，要通过二维荧光强度分布获得所需的拍摄得到的荧光图像包含了激励激光的二维分布组分浓度或燃烧场温度信息，必须消除荧光信号信息，要想获得实际的荧光强度分布，需要消除激中激光强度及其分布的影响，因此，准确获得激励励激光光强分布的影响:激光的光强分布十分重要。目前，在PLIF实验S(x，y)=S'(x，y)/I(x，y)，(1)中，通常采用柱面透镜组将激励激光整形为片状式中:S'(x，

8、y)表示实验中由相机获得的荧光强度光束，但不做专门的匀滑处理。为了满足定量测分布;S(x，y)为对激励激光光强分布进行归一化量的需要，常