等离子体相位分布的测量方法、测量装置

摘要

一种等离子体相位分布的测量方法、测量装置，该等离子体相位分布的测量方法包括：脉冲激光经过待测等离子体，以使脉冲激光的至少部分发生偏折；将经过待测等离子体的脉冲激光进行聚焦；在聚焦后的脉冲激光中，未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带上，发生偏折的部分经条形滤片进行滤波，得到多束滤波激光；对多束滤波激光进行成像，得到测量图像；根据条形滤片的条形通带位置、测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布；根据偏折量分布、偏折量分布与待测等离子体的相位分布之间的关系，得到待测等离子体在条形滤片的宽度方向上的相位分布。

权利要求

1.一种等离子体相位分布的测量方法，其特征在于，包括：

脉冲激光经过待测等离子体，以使所述脉冲激光的至少部分发生偏折，经过所述待测等离子体的脉冲激光携带有所述待测等离子体的相位分布信息；

将经过所述待测等离子体的脉冲激光进行聚焦；在聚焦后的脉冲激光中，未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带上，发生偏折的部分经所述条形滤片进行滤波，得到多束滤波激光；其中，所述条形滤片沿宽度方向分布多条条形通带，通过不同条形通带的脉冲激光的偏折量不同；

对所述多束滤波激光进行成像，得到测量图像；

根据所述条形滤片的条形通带位置、所述测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在所述条形滤片上的偏折量分布；

根据所述偏折量分布、所述偏折量分布与所述待测等离子体的相位分布之间的关系，得到所述待测等离子体在所述条形滤片的所述宽度方向上的相位分布。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，根据所述条形滤片的条形通带位置、所述测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在所述条形滤片上的偏折量分布包括：根据所述条形滤片的条形通带位置、所述测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界得到每条边界处的滤波激光的偏折量；

根据每条边界处的滤波激光的偏折量得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在所述条形滤片上的偏折量分布。

3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，根据每条边界处的滤波激光的偏折量得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在所述条形滤片上的偏折量分布包括：对每条边界处的滤波激光的偏折量进行插值拟合，得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在所述条形滤片上的偏折量分布。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述偏折量分布与所述待测等离子体的相位分布之间的关系包括：；

其中，d表示所述偏折量分布，f1表示将经过所述待测等离子体的脉冲激光进行聚焦的焦距，表示所述脉冲激光的波长， 表示所述待测等离子体的相位分布，x轴的方向沿着所述条形滤片的长度方向，y轴的方向沿着所述条形滤片的宽度方向。

5.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界的确定方法包括：将所述测量图像中包括滤波激光的区域赋为第一数值，将不包括滤波激光的区域赋为第二数值，以确定所述测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界。

6.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述脉冲激光的光斑尺寸大于所述待测等离子体的尺寸。

7.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带上包括：未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带的几何中心。

8.一种等离子体相位分布的测量装置，其特征在于，用于实现权利要求1‑7任一项所述的测量方法，所述测量装置包括：脉冲光源，适用于发出脉冲激光，其中，脉冲激光经过待测等离子体，以使所述脉冲激光的至少部分发生偏折，经过所述待测等离子体的脉冲激光携带有所述待测等离子体的相位分布信息；

第一透镜，适用于将经过所述待测等离子体的脉冲激光进行聚焦；

条形滤片，包括沿宽度方向分布的多条条形挡带和多条条形通带，其中所述条形挡带和所述条形通带交替设置，在聚焦后的脉冲激光中，未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带上，发生偏折的部分经所述条形滤片进行滤波，得到多束滤波激光；

第二透镜，适用于对所述多束滤波激光进行成像，得到测量图像；

采集设备，适用于采集所述第二透镜所成的测量图像；

计算设备，适用于根据所述测量图像、所述条形滤片的条形通带位置得到所述待测等离子体在所述条形滤片的宽度方向上的相位分布。

9.根据权利要求8所述的测量装置，其特征在于，所述条形滤片设置在所述第一透镜的焦面处。

说明书

等离子体相位分布的测量方法、测量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及等离子体相位分布的测量领域，特别涉及等离子体相位分布的测量方法、测量装置。

背景技术

[0002] 等离子体的物质状态（包括电子密度和温度等参数）覆盖了广泛的范围，在天体物理学、地质学、农业科学、精密加工以及惯性约束聚变等领域都有着重要应用。在惯性约束聚变中，激光与等离子体相互作用（LPI）极大的影响了能量耦合效率，并且LPI的发生阈值和增益敏感依赖于冕区等离子体参数。相关研究中有多种技术用以诊断等离子体的电子密度，其中一种常见方法是通过测量诊断光穿过等离子体后所携带的相位，再对相位进行柱对称假设，经过阿贝尔变换后来获得等离子体的电子密度信息。然而，在许多情况下，由于不满足柱对称假设，只能通过相位给出一个线积分的电子密度。因此，在这些情形下测量等离子体相位显得尤为关键。

[0003] 干涉法作为一种普适的相位测量方法，能够通过测量干涉条纹的移动来获取等离子体的相位信息，相关的用以诊断等离子体的相位的方法在数据处理时需要对干涉图进行频谱分析，通过条纹的移动来获取等离子体的相位信息。然而，在冕区激光等离子体等电子密度梯度较大的应用场景中，高密度梯度会导致干涉条纹变得极为紧密，这对采集设备的空间分辨率提出了较高要求。同时干涉法还要求诊断激光具有较强的相干性。干涉法在诊断光源以及采集设备的选择上，具有较强的应用限制。

[0004] 另一种获取等离子体相位的测量方法虽然无需使用干涉法但是在等离子体相位重建时采用了复杂的算法，且该重建算法需要提前预知等离子体的信息，对等离子体的信息中的多参数进行复杂的拟合才能获取等离子体的相位，然而在很多的情况下，我们无法用方程来表示等离子体的电子密度信息，因此这样的方法也有较明显的应用限制。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种等离子体相位分布的测量方法、测量装置，以解决上述至少之一的技术问题。

[0006] 作为本发明的第一个方面，提供了一种等离子体相位分布的测量方法，包括：

[0007] 脉冲激光经过待测等离子体，以使脉冲激光的至少部分发生偏折，经过待测等离子体的脉冲激光携带有待测等离子体的相位分布信息；

[0008] 将经过待测等离子体的脉冲激光进行聚焦；在聚焦后的脉冲激光中，未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带上，发生偏折的部分经条形滤片进行滤波，得到多束滤波激光；其中，条形滤片沿宽度方向分布多条条形通带，通过不同条形通带的脉冲激光的偏折量不同；

[0009] 对多束滤波激光进行成像，得到测量图像；

[0010] 根据条形滤片的条形通带位置、测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布；

[0011] 根据偏折量分布、偏折量分布与待测等离子体的相位分布之间的关系，得到待测等离子体在条形滤片的宽度方向上的相位分布。

[0012] 根据本发明的实施例，根据条形滤片的条形通带位置、测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布包括：

[0013] 根据条形滤片的条形通带位置、测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界得到每条边界处的滤波激光的偏折量；

[0014] 根据每条边界处的滤波激光的偏折量得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布。

[0015] 根据本发明的实施例，根据每条边界处的滤波激光的偏折量得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布包括：

[0016] 对每条边界处的滤波激光的偏折量进行插值拟合，得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布。

[0017] 根据本发明的实施例，偏折量分布与待测等离子体的相位分布之间的关系包括：

[0018]

[0019] 其中，d表示偏折量分布，f1表示将经过待测等离子体的脉冲激光进行聚焦的焦距，表示脉冲激光的波长， 表示待测等离子体的相位分布，x轴的方向沿着条形滤片的长度方向，y轴的方向沿着条形滤片的宽度方向。

[0020] 根据本发明的实施例，测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界的确定方法包括：

[0021] 将测量图像中包括滤波激光的区域赋为第一数值，将不包括滤波激光的区域赋为第二数值，以确定测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界。

[0022] 根据本发明的实施例，脉冲激光的光斑尺寸大于待测等离子体的尺寸。

[0023] 根据本发明的实施例，未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带上包括：

[0024] 未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带的几何中心。

[0025] 作为本发明的第二个方面，还提供了一种等离子体相位分布的测量装置，用于实现上述的测量方法，测量装置包括：

[0026] 脉冲光源，适用于发出脉冲激光，其中，脉冲激光经过待测等离子体，以使脉冲激光的至少部分发生偏折，经过待测等离子体的脉冲激光携带有待测等离子体的相位分布信息；

[0027] 第一透镜，适用于对将经过所述待测等离子体的脉冲激光进行聚焦；

[0028] 条形滤片，包括沿宽度方向分布的多条条形挡带和多条条形通带，其中条形挡带和条形通带交替设置，在聚焦后的脉冲激光中，未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带上，发生偏折的部分经条形滤片进行滤波，得到多束滤波激光；

[0029] 第二透镜，适用于对多束滤波激光进行成像，得到测量图像；

[0030] 采集设备，适用于采集第二透镜所成的测量图像；

[0031] 计算设备，适用于根据测量图像、条形滤片的条形通带位置得到待测等离子体在条形滤片的宽度方向上的相位分布。

[0032] 根据本发明的实施例，条形滤片设置在第一透镜的焦面处。

[0033] 根据本发明的实施例，根据条形滤片的条形通带位置、测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界即可得到发生偏折的脉冲激光在条形滤片上的偏折量分布，根据偏折量分布、偏折量分布与待测等离子体的相位分布关系，可以得到待测等离子体在宽度方向上的相位分布，由此本发明实施例提供的测量方法无需提前预知待测等离子体的状态，也无须使用方程来表示待测等离子体的电子密度，仅使用条形通带的位置即可得到待测等离子体相位的分布，即实现对待测等离子体相位的重建。

[0034] 根据本发明的实施例，通过利用条形滤片，使得到的测量图像中条纹密度比干涉法中干涉条纹的密度低，对采集设备的空间分辨率要求较低，本发明实施例提出的离子体相位分布的测量方法精度较高。

附图说明

[0035] 图1示出了根据本发明实施例提供的等离子体相位分布的测量方法的流程图；

[0036] 图2示出了根据本发明实施例提供的待测等离子体的相位分布的测量装置的原理图；

[0037] 图3示出了根据本发明实施例提供的待测等离子体的相位分布；

[0038] 图4示出了根据本发明具体实施例提供的条形滤片的主视图；

[0039] 图5示出了根据本发明具体实施例提供的二值化后的图像；

[0040] 图6示出了图6中x=0处的数据；

[0041] 图7示出了对图6赋值后的结果；

[0042] 图8示出了对图7拟合后的结果；

[0043] 图9A示出了根据具体实施例中的方法计算出的等离子体的相位分布；

[0044] 图9B示出了根据具体实施例中的方法计算出的等离子体的相位分布的绝对误差；

[0045] 图10A示出了根据本发明实施例提供的干涉法得到的背景干涉图；

[0046] 图10B示出了根据本发明实施例提供的等离子体干涉图。

[0047] 附图标记说明

[0048] 1脉冲光源

[0049] 2第一透镜

[0050] 3条形滤片

[0051] 4第二透镜

[0052] 5采集设备

[0053] 6待测等离子体

具体实施方式

[0054] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

[0055] 图1示出了根据本发明实施例提供的等离子体相位分布的测量方法的流程图。

[0056] 如图1所示，等离子体相位分布的测量方法包括操作S1 操作S5。~

[0057] 在操作S1，脉冲激光经过待测等离子体，以使脉冲激光的至少部分发生偏折，经过待测等离子体的脉冲激光携带有待测等离子体的相位分布信息。

[0058] 在操作S2，将经过待测等离子体的脉冲激光进行聚焦；在聚焦后的脉冲激光中，未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带上，发生偏折的部分经条形滤片进行滤波，得到多束滤波激光；其中，条形滤片沿宽度方向分布多条条形通带，通过不同条形通带的脉冲激光的偏折量不同。

[0059] 在操作S3，对多束滤波激光进行成像，得到测量图像。

[0060] 在操作S4，根据条形滤片的条形通带位置、测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布。

[0061] 在操作S5，根据偏折量分布、偏折量分布与待测等离子体的相位分布之间的关系，得到待测等离子体在条形滤片的宽度方向上的相位分布。

[0062] 根据本发明的实施例，根据条形滤片的条形通带位置、测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界即可得到发生偏折的脉冲激光在条形滤片上的偏折量分布，根据偏折量分布、偏折量分布与待测等离子体的相位分布关系，可以得到待测等离子体在宽度方向上的相位分布，由此本发明实施例提供的测量方法无需提前预知待测等离子体的状态，也无须使用方程来表示待测等离子体的电子密度，仅使用条形通带的位置即可得到待测等离子体相位的分布，即实现对待测等离子体相位的重建。

[0063] 根据本发明的实施例，通过利用条形滤片，使得到的测量图像中条纹密度比干涉法中干涉条纹的间隔大（通过利用条形滤片，使得到的测量图像中条纹密度比干涉法中干涉条纹的密度低），对采集设备的空间分辨率要求较低，本发明实施例提出的离子体相位分布的测量方法精度较高。

[0064] 根据本发明的实施例，在操作S1，在经过待测等离子体的脉冲激光中，入射至待测等离子的部分发生偏折，未入射至待测等离子的部分不发生偏折。

[0065] 根据本发明的实施例，在操作S4中，根据条形滤片的条形通带位置、测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布包括：根据条形滤片的条形通带位置、测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界得到每条边界处的滤波激光的偏折量；根据每条边界处的滤波激光的偏折量得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布。

[0066] 根据本发明的实施例，根据每条边界处的滤波激光的偏折量得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布包括：对每条边界处的滤波激光的偏折量进行差值拟合得到聚焦后的脉冲激光中发生偏折的部分在条形滤片上的偏折量分布。

[0067] 根据本发明的实施例，脉冲激光的偏折量分布与待测等离子体的相位分布之间的关系包括：

[0068]

[0069] 其中，d表示脉冲激光的偏折量分布，f1表示将经过待测等离子体的脉冲激光进行聚焦的焦距，表示脉冲激光的波长， 表示待测等离子体的相位分布，x轴的方向沿着条形滤片的长度方向，y轴的方向沿着条形滤片的宽度方向。

[0070] 根据本发明的实施例，测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界的确定方法包括：将测量图像中包括滤波激光的区域赋为第一数值、将不包括滤波激光的区域赋为第二数值以确定测量图像中每束滤波激光形成的区域的边界，以确定多束滤波激光图像中每束滤波激光形成的区域的边界。例如，利用二值化的操作的方法，将有滤波激光的区域赋为1，将没有滤波激光的区域赋为0。

[0071] 根据本发明的实施例，激光光束的光斑尺寸大于待测等离子体的尺寸，以获取完整的待测等离子相位分布的信息。

[0072] 根据本发明的实施例，未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带上包括：未发生偏折的部分入射至条形滤片的任意一条条形挡带的几何中心。

[0073] 图2示出了根据本发明实施例提供的待测等离子体的相位分布的测量装置的原理图。

[0074] 如图2所示，该测量装置包括：脉冲光源1、第一透镜2、条形滤片3、第二透镜4、采集设备5和计算设备（图中未示出）。

[0075] 脉冲光源1适用于发出脉冲激光，脉冲激光经过待测等离子体6，以使脉冲激光的至少部分发生偏折，经过待测等离子体6的脉冲激光携带有待测等离子体6的相位分布信息。第一透镜2适用于对经过待测等离子体的脉冲激光进行聚焦。条形滤片3包括沿宽度方向分布的多条条形挡带和多条条形通带，其中条形挡带和条形通带交替设置。在聚焦后的脉冲激光中，未发生偏折的部分入射至条形滤片3的任意一条条形挡带上，发生偏折的部分经所述条形滤片3进行滤波，得到多束滤波激光。其中，条形滤片3沿宽度方向分布多条条形通带，通过不同条形通带的脉冲激光的偏折量不同。

[0076] 第二透镜4适用于对多束滤波激光进行成像，得到测量图像。采集设备5适用于采集第二透镜所成的测量图像。计算设备适用于根据测量图像得到待测等离子体在条形滤片3宽度方向上的相位分布。

[0077] 根据本发明的实施例，条形滤片3设置在第一透镜2的焦面处。

[0078] 以下结合图2利用具体实施例对如何利用本发明的测量装置进行等离子体相位分布测量进行详细说明。

[0079] 脉冲光源1产生的一束脉冲激光经过待测等离子体6，该待测等离子体6的相位分布如图3所示，在该脉冲激光中，入射至待测等离子体6的部分发生偏折，未入射至待测等离子体6的部分则沿直线传播，因此不会发生偏折。脉冲光源1与待测等离子体6光路连接。脉冲光源1产生的激光波长例如可以为263nm。

[0080] 第一透镜2、条形滤片3和第二透镜4组成条形滤波单元，第一透镜2与第二透镜4的焦距为50cm，该条形滤波单元具有两个作用，第一个作用是将待测等离子体6成像到采集设备5处，第二个作用是基于条形滤片3，对携带等离子体信息的即经过待测等离子体的脉冲激光进行滤波。具体地，第一透镜2用于将经过待测等离子体6的脉冲激光进行聚焦，条形滤片3放置于第一透镜2的傅里叶面处，用于对聚焦后的脉冲激光中未发生偏折的部分进行滤波，第二透镜4用于接收滤波后的脉冲激光同时将其成像到采集设备5处。待测等离子体6、第一透镜2、条形滤片3、第二透镜4与采集设备5依次光路连接。

[0081] 图4示出了根据本发明具体实施例提供的条形滤片的主视图。

[0082] 如图4所示，条形滤片3由一系列的条形挡带与条形通带组成，两个条形挡带之间设置一个条形通带，任意两个条形通带之间设置一个条形挡带。条形滤片3沿竖直方向设置。自下而上依次为0级条形挡带、1级条形通带、1级条形挡带、2级条形通带…。滤波的过程为：聚焦后的脉冲激光中，条形挡带对具有相应偏折量的脉冲激光光束进行遮挡，条形通带则允许具有相应偏折量的脉冲激光光束通过。其中，在聚焦后的脉冲激光中，未发生偏折的部分入射至条形滤片0级挡带的几何中心。通过条形滤片3的不同的条形通带的脉冲激光的偏折量不同。条形滤片3长度方向沿x轴方向，条形滤片3的宽度方向沿着y轴方向。在本实施例中，条形滤片3的零级条形挡带的宽度为0.5mm，其余条形通带与条形挡带的宽度为0.3mm。条形挡带与条形通带的宽度没有固定值，条形通带与条形挡带的长度一般应设置与使用的光学元件所一致，例如对于2英寸的透镜，条形通带和条形挡带的长度应为2英寸，即约为5cm。

[0083] 第二透镜4对通过条形滤片3的多束滤波激光进行成像，得到测量图像，采集设备5采集第二透镜4所成的测量图像。

[0084] 计算设备适用于根据测量图像、条形滤片的条形通带位置得到待测等离子体在所述条形滤片宽度方向上的相位分布，具体的，计算设备用于对测量图像依次进行二值化处理、并结合条形滤片的条形通带位置对二值化处理后的图像进行区域赋值，数据拟合与相位重建。为了便于理解，以下利用步骤A‑步骤D对二值化处理、区域赋值、数据拟合与相位重建详细过程进行说明。

[0085] 步骤A：二值化处理的具体过程如下。

[0086] 将测量图像中的具有滤波激光的区域赋为1，将没有滤波激光的区域赋为0。二值化后的图像如图5所示。

[0087] 步骤B：区域赋值的具体过程如下。

[0088] 针对于二值化后的图像需要对区域进行赋值操作，在得到的二值化的图像中，同一条边界上不同的x值处对应的脉冲激光的偏折量相同，为了便于说明，本实施例选择对二值化后的图像中x=0处对应的等离子体相位进行测量。对x=0处对应的等离子体相位进行测量首先要对图5中x=0处的数据进行提取。

[0089] 图6示出了图5中x=0处的数据。

[0090] 如图6所示，图6中包括多个条带，每个条带对应一个条形通带，位于图6中最右侧的条形对应的是1级通带，即图6中y轴坐标最大的条形对应的是1级通带。图6中的条形自右向左依次对应1级通带、2级通带、3级通带…，针对图6中的每个条带，y轴上的坐标的最小值和最大值分别表示对应条形通带在水平方向延伸的两个边界（水平边界）。以图6中最右侧的条带为例（对应的是1级通带），该条带中，y轴坐标的最小值处对应1级通带中上方的边界，y轴坐标的最大值对应1级通带中下方的边界。根据条形滤片3的条形通带位置，即各个条形通带在水平方向延伸的两个边界与0级条形挡带中心的距离对图5处各条带进行赋值，每条边界所赋的值即为该边界处的脉冲激光的偏折量。由于例如1级条形通带的边界距离0级条形挡带中心距离为0.25mm与0.55mm，则图5中，自下而上的两条边界分别赋值为0.25mm与0.55mm，由于同一条边界上不同的x值处对应的脉冲激光的偏折量相同，因此由于同一条边界上不同的x值处所赋的值相同。由此可知，对应于图6中最右侧的条带中，y轴坐标的最小值处的所赋的值为0.55，y轴坐标的最大值处的所赋的值为0.25，依次类推。

[0091] 图7示出了对图6赋值后的结果。

[0092] 如图7所示，赋值的结果即为脉冲激光的光束在各个条形通带水平边界处的偏折量。例如，在图6中最右侧的条带中，y轴坐标的最小值处的所赋的值为0.55，y轴坐标的最大值处的所赋的值为0.25，即对应于1级条形通带，位于下方边界处脉冲激光的偏折量为0.25，位于上方边界处的脉冲激光的偏折量为0.55。

[0093] 步骤C：数据拟合过程如下。

[0094] 对图7的结果进行插值拟合得到图8。

[0095] 图8示出了对图7拟合后的结果。

[0096] 如图8所示，拟合后得到的数据实际上是脉冲激光的光束在条形滤片的偏折量分布d。

[0097] 步骤D：相位重建过程如下。

[0098] 根据脉冲激光的偏折量分布与待测等离子体的相位分布关系即可得到离子体的相位分布φ (x，y)。

[0099] 图9A示出了根据具体实施例中的方法计算出的等离子体的相位分布。

[0100] 图9B示出了根据具体实施例中的方法计算出的等离子体的相位分布的绝对误差。

[0101] 如图9A‑图9B所示，本发明实施例提出的等离子体的相位分布的测量方法（等离子体的相位的定量纹影重建方法）在高密度区误差较小，绝对误差在0.8弧度（等离子体相位的单位为弧度）左右，相对误差最优约为1%，该误差满足了对等离子体的相位分布的测量的要求，也满足对等离子体的电子密度的诊断要求。

[0102] 在本发明的实施例中获取等离子相位分布的方法，由于采用了条形滤片3，因此，得到的多束滤波激光所成图像的条纹间距较宽（参见图5），相较于干涉法中对间距较窄的干涉条纹进行处理，降低了对采集设备5的空间分辨要求。在此将以具体的数据说明本发明实施例提供的测量方法的优越性。首先模拟干涉法所产生的干涉条纹。针对于和本发明具体实施例中相同的等离子体相位分布，干涉法中激光波长为263nm，干涉角度为0.2度，模拟出的背景干涉图在10A所示，等离子体干涉如10B所示，可以看到尽管在干涉法中设置了较小的干涉角度，背景干涉图中的条纹间距较宽，但是引入等离子体后，有等离子体区域的干涉条纹发生拥挤因此条纹密度变大。这是由于较大的等离子体的相位梯度产生的高密度条纹。对比图3与图10A和图10B，可以看出，本发明实施例中的条纹密度比干涉法中的条纹密度低，本发明实施例所提出的相位测量方法对采集设备5的空间分辨有着更低的要求。

[0103] 根据本发明的实施例，相对于目前应用于等离子体相位测量的系统需要提前预知等离子体的信息，对其中的多参数进行复杂的拟合才能获取等离子体的相位。本发明实施例提出的测量方法，无需使用方程来表示等离子体的电子密度，仅使用光路的参数即可实现对等离子体相位的重建，为等离子体的相位测量提供了一种新的方法。

[0104] 以上上述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上上述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。