阅读说明：本技术 测量具有高动态范围的脉冲信号的方法和设备 (Method and apparatus for measuring pulse signals with high dynamic range ) 是由 D·L·希利尔 D·N·温特尔 于 2020-02-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及表征单个未知脉冲信号的设备和方法。所述设备和方法通过划分通过节点的信号并且使用可以施加时间延迟的不同信号路径来创建原始信号的可以更可靠地测量的多个副本。所述设备和方法具有多个应用领域,最值得注意的是惯性约束聚变工业。(The invention relates to a device and a method for characterizing a single unknown pulse signal. The apparatus and method create multiple copies of the original signal that can be more reliably measured by dividing the signal through the nodes and using different signal paths that can impose time delays. The apparatus and method have a number of application areas, most notably the inertial confinement fusion industry.)

具体实施方式

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图1示出了被设计成产生激光脉冲的四个副本的脉冲复制器的示意图。

设备本身可以由一系列节点构成，这些节点是例如光耦合器、光纤耦合器(或体分束器)和延迟线，如下图所示。

图1示出了被设计成产生激光脉冲的四个副本的脉冲复制器的示意图。在幅度时间分布方面具有未知特性(2)的入射脉冲(1)进入第一节点(3)，并且被分成不同幅度的两个脉冲，并沿着由光纤路径形成的至少两个分离的信号路径被发送。最强脉冲(5)在被传递到第二节点(7)之前被延迟时间‘t’(4)。另一较弱的脉冲(6)直接传递到第二节点(7)。在第二节点(7)处，来自各个信号的光中的一些光被发送到各个另外的输出端。传播到各个输出端的光量由节点(7)的耦合比确定。具有特性(5和6)的这些输出之一被直接传递到第三节点(11)，并且另一输出(8)这次被延迟了时间‘2*t’并具有特性(9)。这两个输出在第三耦合器(11)中被组合，其中，耦合比被选择成使得从第一节点输出端(12)离开的信号由四个脉冲的链构成，各个脉冲具有增加的强度(13)。然后将这个脉冲链发送到测量设备(未示出)。来自设备的任何残余光经由节点(14)的另一臂离开。

应当注意，图1中公开的特征提供了包括输入节点(3)与输出节点(11)之间的中间节点的示例性设计，在其最广泛的形式中，本发明不需要中间节点或中间节点(7)与输出节点(11)之间的关联路径。为清楚起见，术语：输入节点(3)也被称为第一节点，中间节点(7)被称为第二节点，并且输出节点(11)被称为第三节点或耦合器。

通过明智地选择通过复制级的耦合比，在输出端(12)处以增加的强度产生入射脉冲(1)的一系列时间分离的副本(13)。为了生成各脉冲比前一脉冲的强度高‘n’倍的四个以指数方式增加的脉冲序列，应当将分束比设置为下面设置的值。

然后使用光电二极管(未示出)将称为信号脉冲串的一系列分离的副本脉冲(13)转换成电信号，并记录在示波器(未示出)上。因此，通过第一脉冲副本的强度与最后脉冲副本的强度的比率扩展了测量设备的有效动态范围。通过这种生成具有增加的强度特性的时间分离副本的方法，确保了至少一个脉冲将在诸如示波器之类的测量仪器的动态范围内，从而改善记录具有未知时间特性的原始脉冲的可靠性。该方法还确保了测量设备没有被早期高强度脉冲蒙蔽(blinded)或饱和。

本领域技术人员应当理解，光耦合器可以具有双重功能，既耦合所接收到的信号，又进一步划分该信号。光耦合器在本领域中也经常另选地被称为光抽头或分光器。

此外，虽然该具体实施方式描述了光信号的复制，但是应当理解，该方法类似地适用于电信号，并且可以包括功率分配器或定向耦合器。

根据要处理的脉冲信号的类型和特性，光纤路径可以由诸如电路径之类的任何合适的传输路径代替。