一種掃描頻域干涉儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種掃描頻域干涉儀,所述的干涉儀含有寬帶脈沖、脈沖展寬器、部分反射鏡、分束片、被測(cè)樣品、平面反射鏡、光譜儀和條紋相機(jī)。所述脈沖展寬器將寬帶脈沖展寬為線性啁啾脈沖,所述線性啁啾脈沖通過(guò)光學(xué)振蕩腔產(chǎn)生一個(gè)等時(shí)間間隔的脈沖序列,所述光學(xué)振蕩腔由兩塊部分反射鏡構(gòu)成;所述分束片、平面反射鏡和被測(cè)樣品表面構(gòu)成不等臂邁克爾遜干涉儀;所述光譜儀和條紋相機(jī)分別用來(lái)色散啁啾脈沖和記錄頻譜干涉條紋。本實(shí)用新型掃描頻域干涉儀可以在單發(fā)實(shí)驗(yàn)內(nèi)測(cè)量大時(shí)間尺度的物理量變化歷史,測(cè)量具有高時(shí)間分辨的特點(diǎn)。本實(shí)用新型的掃描頻域干涉儀的特點(diǎn)表明其將可以用作持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、特征位置變化快的物理量測(cè)試系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】 一種掃描頻域干涉儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于超快光學(xué)測(cè)試技術(shù),具體涉及一種掃描頻域干涉儀。
【背景技術(shù)】
[0002]研宄強(qiáng)沖擊波作用下的材料動(dòng)力學(xué)性能,是材料物理領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。通過(guò)測(cè)量被沖擊材料中的沖擊波速度和粒子速度,有助于推導(dǎo)材料的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)和檢驗(yàn)物質(zhì)性態(tài)的理論模型(激光干涉測(cè)速技術(shù),國(guó)防工業(yè)出版社,胡紹樓)。其中,粒子速度的測(cè)量通常采用自由面速度法,常用的診斷設(shè)備有任意反射面的速度干涉儀(VISAR)、超快顯微干涉儀、頻域干涉儀(FDI)和啁啾脈沖頻域干涉儀(CPSI)等測(cè)試系統(tǒng)。
[0003]VISAR—般應(yīng)用在長(zhǎng)脈沖激光驅(qū)動(dòng)沖擊波的測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,其診斷物理量的時(shí)間尺度在ns量級(jí),但時(shí)間分辨能力通常在數(shù)十ps的水平上(Line-1maging velocimeterfor shock diagnostics at the OMEGA laser facility, Rev.Sc1.1nstrum.,P.M.Celliersj D.K.Bradley, G.W.Collins, D.G.Hicks, T.R.Boehly and W.J.Armstrong),如果物理量在某些特定位置的變化較快,測(cè)試結(jié)果將不能反映變化的細(xì)節(jié)。相對(duì)而言,超快顯微干涉儀和FDI屬于超快測(cè)量技術(shù),能反映fs時(shí)間尺度的物理量變化,是測(cè)量飛秒激光驅(qū)動(dòng)沖擊波的常見(jiàn)方法,不過(guò),兩者都屬于離散式點(diǎn)測(cè)試技術(shù),在測(cè)量一定時(shí)間范圍內(nèi)的物理量變化時(shí),需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)次,因此對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的重復(fù)性要求車文高(Single-shot measurement of temporal phase shifts by frequency-domainholography, Opt.Lett., S.P.Le Blanc, E.ff.Gaul, N.H.Mat I is, A.Rundquist,and M.C.Downer)。
[0004]CPSI是指首先將一束寬帶脈沖展寬為線性啁啾脈沖,然后通過(guò)不等臂邁克爾遜干涉儀或馬赫-曾德干涉儀產(chǎn)生具有一定延遲時(shí)間差的兩束脈沖,最后它們(至少一束傳播加載上被測(cè)信號(hào))以共軸傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)入光譜儀,在記錄系統(tǒng)中形成頻譜干涉條紋,通過(guò)對(duì)條紋解譜可得隨時(shí)間變化的被測(cè)信號(hào)。CPSI是在FDI基礎(chǔ)上發(fā)展出的一種單發(fā)實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù),它利用線性啁啾脈沖的啁啾特性,實(shí)現(xiàn)了高時(shí)間分辨和連續(xù)測(cè)試的有機(jī)結(jié)合(Single-shot chirped-pulse spectral interferometry used to measure thefemtosecond 1nizat1n dynamics of air,Opt.Lett., C.Y.Chien, B.La Fontaine,A.Desparois, Z.Jiang, T.ff.Johnston, J.C.Kieffer, H.epin, and F.Vidal),從而可以對(duì)快速變化的物理量(如激光驅(qū)動(dòng)沖擊波上升沿)實(shí)施有效測(cè)量。遺憾的是,CPSI的單發(fā)測(cè)量時(shí)間尺度和時(shí)間分辨能力之間是一種相互制約的關(guān)系,當(dāng)單發(fā)測(cè)量的時(shí)間尺度增加時(shí),相應(yīng)的時(shí)間分辨能力將出現(xiàn)下降,這對(duì)于持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、特征位置變化快的物理量測(cè)試,仍需多發(fā)實(shí)驗(yàn)才能完成。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種掃描頻域干涉儀,應(yīng)用于持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、特征位置變化快的物理量測(cè)試。本實(shí)用新型的掃描頻域干涉儀,同時(shí)具有大量程和高時(shí)間分辨的測(cè)試特點(diǎn),對(duì)物理量變化歷史的測(cè)量均在單發(fā)實(shí)驗(yàn)內(nèi)完成,避免了實(shí)驗(yàn)條件變化對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生的影響。
[0006]為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型的掃描頻域干涉儀,包括:
[0008]寬帶脈沖、脈沖展寬器、部分反射鏡、分束片、被測(cè)樣品、平面反射鏡、光譜儀和條紋相機(jī)。
[0009]光束的傳輸過(guò)程是,一束寬帶脈沖首先通過(guò)脈沖展寬器,然后依次垂直入射到兩塊部分反射鏡上,其中,部分反射鏡I的反射光沿原路返回,透射光則垂直入射到部分反射鏡II上,部分反射鏡II的反射光在兩塊部分反射鏡構(gòu)成的振蕩腔內(nèi)振蕩傳輸,透射光則在傳播通過(guò)分束片時(shí)分為透射脈沖和反射脈沖,透射和反射脈沖分別垂直入射到平面反射鏡上和被測(cè)樣品表面,被垂直反射后,兩束脈沖第二次通過(guò)分束片時(shí)實(shí)現(xiàn)同軸合束,然后依次進(jìn)入光譜儀和條紋相機(jī)。
[0010]上述技術(shù)方案中,所述寬帶脈沖為飛秒激光脈沖或超連續(xù)脈沖,脈沖帶寬不小于10 nm0
[0011]可選地,所述脈沖展寬器為光柵展寬器、色散玻璃或其它光學(xué)色散元件中的一種。
[0012]所述脈沖展寬器將寬帶脈沖展寬為線性啁啾脈沖,線性啁啾脈沖為脈沖頻率隨時(shí)間線性變化的脈沖;改變脈沖展寬器的參數(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述線性啁啾脈沖脈寬的調(diào)節(jié)。
[0013]所述部分反射鏡1、部分反射鏡II的反射率和透射率分別為90%,10%O
[0014]所述部分反射鏡I和部分反射鏡II構(gòu)成一個(gè)光學(xué)振蕩腔;從光學(xué)振蕩腔的一端垂直輸入一個(gè)脈沖,另一端則共軸輸出一個(gè)脈沖序列;脈沖序列中相鄰脈沖的光程差等于光學(xué)振蕩腔腔長(zhǎng)的兩倍,即脈沖序列中相鄰脈沖的時(shí)間間隔等于光在振蕩腔內(nèi)往返一次所用的時(shí)間,因此,改變部分反射鏡I和部分反射鏡II之間的相對(duì)距離,可以實(shí)現(xiàn)脈沖序列中相鄰脈沖間隔的調(diào)節(jié)。
[0015]所述分束片的分光比為1:1,分束片、平面反射鏡與被測(cè)樣品表面一起構(gòu)成不等臂邁克爾遜干涉儀;當(dāng)一個(gè)脈沖序列輸入不等臂邁克爾遜干涉儀,輸出為具有固定延遲時(shí)間差且共軸傳輸?shù)膬蓚€(gè)脈沖序列,它們的能量之和是輸入脈沖序列能量的一半,另一半能量返回輸入脈沖序列的入射方向,沒(méi)有被利用,其中,經(jīng)歷被測(cè)樣品表面的脈沖序列為探測(cè)光,經(jīng)歷平面反射鏡的脈沖序列為參考光。
[0016]所述光譜儀和條紋相機(jī)的作用分別是色散進(jìn)入其中的光學(xué)脈沖和記錄產(chǎn)生的頻譜干涉條紋;頻譜干涉條紋由參考光和探測(cè)光之間的頻域干涉產(chǎn)生,干涉條紋方向平行于光譜儀的光譜軸和條紋相機(jī)的空間坐標(biāo)軸,此外,干涉條紋沿條紋相機(jī)的時(shí)間軸方向以一定的間隔周期性出現(xiàn),間隔代表的時(shí)間長(zhǎng)度等于脈沖序列中的相鄰脈沖間隔;使用數(shù)據(jù)處理程序?qū)︻l譜干涉條紋進(jìn)行解譜,可得被測(cè)樣品表面的運(yùn)動(dòng)速度;系統(tǒng)測(cè)量的最小時(shí)間分辨為,式中,為寬帶脈沖的傅里葉變換極限脈寬,為線性啁啾脈沖的脈寬,系統(tǒng)的測(cè)試量程等于條紋相機(jī)的記錄時(shí)間范圍。
[0017]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,一束寬帶脈沖通過(guò)脈沖展寬器展寬為線性啁啾脈沖;由部分反射鏡I和部分反射鏡II構(gòu)成一個(gè)光學(xué)振蕩腔,線性啁啾脈沖從一端(部分反射鏡I 一側(cè))進(jìn)入其中,光學(xué)振蕩腔的另一端(部分反射鏡II一側(cè))輸出一個(gè)等間隔的啁啾脈沖序列;分束片、平面反射鏡和被測(cè)樣品表面構(gòu)成不等臂邁克爾遜干涉儀,啁啾脈沖序列由分束片導(dǎo)入不等臂邁克爾遜干涉儀,輸出為具有固定延遲時(shí)間差且共軸傳輸?shù)膬蓚€(gè)啁啾脈沖序列,分別為參考光和探測(cè)光,其中,當(dāng)樣品表面因樣品被沖擊而運(yùn)動(dòng)時(shí),依據(jù)多普勒原理,被其反射的探測(cè)光束將帶有運(yùn)動(dòng)信息;當(dāng)兩個(gè)啁啾脈沖序列繼續(xù)傳播進(jìn)入光譜儀后,被其色散,然后由條紋相機(jī)記錄下兩脈沖序列之間形成的頻譜干涉條紋,頻譜干涉條紋沿條紋相機(jī)的時(shí)間軸方向以一定的間隔周期性出現(xiàn);通過(guò)對(duì)頻譜干涉條紋進(jìn)行解譜,可得樣品表面在大時(shí)間尺度范圍內(nèi)的高時(shí)間分辨速度變化歷史。
[0018]與現(xiàn)有的任意反射面的速度干涉儀(VISAR)或啁啾脈沖頻域干涉儀(CPSI)相比,上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]1、本實(shí)用新型的掃描頻域干涉儀,相對(duì)于VISAR,可以對(duì)特征位置變化快的物理量進(jìn)行有效測(cè)量。
[0020]2、本實(shí)用新型的掃描頻域干涉儀,相對(duì)于CPSI,可以通過(guò)單發(fā)實(shí)驗(yàn)測(cè)量更寬時(shí)間范圍內(nèi)的物理量變化歷史。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中的掃描頻域干涉儀工作原理圖;
[0022]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2中皮秒激光驅(qū)動(dòng)沖擊波自由面速度測(cè)量的掃描頻域干涉儀工作原理圖。
[0023]其中:1.寬帶脈沖 2.脈沖展寬器 3.部分反射鏡I 4.部分反射鏡II 5.被測(cè)樣品 6.分束片I 7.平面反射鏡I 8.光譜儀 9.條紋相機(jī) 10.飛秒激光器 11.分束片II 12.光柵展寬器 13.平面反射鏡II 14.平面反射鏡III 15.平面反射鏡IV 16.平面反射鏡V 17.平面反射鏡VI 18.透鏡 19.平面反射鏡VII。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0025]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型,但是本實(shí)用新型還可以采用不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本實(shí)用新型不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0026]實(shí)施例1
[0027]圖1所示,本實(shí)用新型的一種掃描頻域干涉儀,外圍設(shè)備超連續(xù)脈沖激光器輸出寬光譜范圍400?2000 nm的超連續(xù)脈沖,通過(guò)外圍光學(xué)元件帶通濾光片后,超連續(xù)脈沖被濾成中心波長(zhǎng)800 nm、帶寬40 nm的寬帶脈沖I ;利用脈沖展寬器2將寬帶脈沖展寬為線性啁啾脈沖,啁啾脈沖的脈寬為200 pso線性啁啾脈沖垂直入射到部分反射鏡I 3上,其中,90%的入射光沿原路返回,剩余10%則透射過(guò)去;當(dāng)透射光束垂直入射到部分反射鏡II 4上時(shí),10%透射出去,成為啁啾脈沖序列中的第一個(gè)脈沖,剩余90%被垂直反射后在部分反射鏡I 3和部分反射鏡II 4構(gòu)成的光學(xué)振蕩腔內(nèi)振蕩傳輸;光學(xué)振蕩腔的腔長(zhǎng)為30 cm,啁啾脈沖在振蕩傳輸過(guò)程中,每次經(jīng)過(guò)部分反射鏡II 4,便有10%的能量透射出去,依次成為脈沖序列中的后續(xù)脈沖,因此啁啾脈沖序列中相鄰脈沖之間的傳輸時(shí)間差等于脈沖在振蕩腔內(nèi)往返一次的時(shí)間即2 ns。分束片I 6、平面反射鏡I 7和被測(cè)樣品5表面一起構(gòu)成不等臂邁克爾遜干涉儀,其中被測(cè)樣品5表面充當(dāng)邁克爾遜干涉儀的一塊反射鏡;光學(xué)振蕩腔輸出的啁啾脈沖序列向前傳輸過(guò)程中,由分束片I 6導(dǎo)入不等臂邁克爾遜干涉儀,相應(yīng)的輸出為具有固定延遲時(shí)間差3 ps且共軸傳輸?shù)膬蓚€(gè)脈沖序列,其中經(jīng)歷被測(cè)樣品5表面的脈沖序列為探測(cè)光,經(jīng)歷平面反射鏡I 7的脈沖序列為參考光;當(dāng)被測(cè)樣品5表面具有一定的運(yùn)動(dòng)速度時(shí),跟據(jù)多普勒原理,探測(cè)光束將帶有運(yùn)動(dòng)信息。最后,兩個(gè)啁啾脈沖序列傳輸進(jìn)入光譜儀8,被色散后,由條紋相機(jī)9記錄產(chǎn)生的頻譜干涉條紋;通過(guò)對(duì)頻譜干涉條紋進(jìn)行解譜,可得樣品表面在周期性時(shí)間區(qū)間(周期2 ns,時(shí)間區(qū)間200 ps)內(nèi)高時(shí)間分辨(?2.2 ps)的速度變化歷史。事實(shí)上,適當(dāng)?shù)卦O(shè)置線性啁啾脈沖脈寬、光學(xué)振蕩腔的腔長(zhǎng)和條紋相機(jī)的采樣時(shí)間,這些周期性的測(cè)量時(shí)間區(qū)間可以實(shí)現(xiàn)部分重疊。
[0028]以上對(duì)本實(shí)用新型的掃描頻域干涉儀的光路排布進(jìn)行了詳細(xì)的描述,為了更好的理解本實(shí)用新型的測(cè)量原理,以下將對(duì)本實(shí)用新型掃描頻域干涉儀的具體測(cè)速過(guò)程加以詳細(xì)介紹。
[0029]假設(shè)高斯型入射寬帶脈沖中心波長(zhǎng)800 nm、帶寬40 nm (相應(yīng)傅里葉變換極限脈寬fs);被脈沖展寬器展寬為線性啁啾脈沖后,脈寬ps;令光學(xué)振蕩腔的腔長(zhǎng)為30 cm,線性啁啾脈沖輸入振蕩腔后,輸出是一個(gè)時(shí)間上的脈沖序列,相鄰脈沖間隔為2 ns ;線性啁啾脈沖序列由分束片進(jìn)入不等臂邁克爾遜干涉儀,被分束片分成兩束,其中探測(cè)光(反射部分)垂直入射到被測(cè)樣品表面,如果被測(cè)樣品表面正在以一定的速度運(yùn)動(dòng),根據(jù)多普勒原理,被其反射的探測(cè)光相位(相對(duì)被測(cè)樣品表面未運(yùn)動(dòng)時(shí))將發(fā)生變化;不等臂邁克爾遜干涉儀輸出的參考光和探測(cè)光具有一定的延遲時(shí)間差(假設(shè)3 ps),當(dāng)它們先后進(jìn)入光譜儀時(shí),參考光脈沖序列和探測(cè)光脈沖序列中的對(duì)應(yīng)脈沖(時(shí)間上相差3 ps)之間將發(fā)生頻域干涉。由于條紋相機(jī)(具有時(shí)間掃描功能)耦合在光譜儀上作為最終的記錄設(shè)備,記錄的數(shù)據(jù)圖像由多套相互平行的頻譜干涉條紋構(gòu)成,詳細(xì)地,頻譜條紋方向平行于條紋相機(jī)的空間軸,在條紋相機(jī)的時(shí)間軸方向上,相鄰兩套條紋處于平行狀態(tài)且間隔2 ns。相對(duì)于樣品表面未運(yùn)動(dòng)時(shí)記錄的靜態(tài)條紋,此刻記錄的頻譜干涉條紋將存在移動(dòng),通過(guò)數(shù)據(jù)處理可以求出條紋移動(dòng)對(duì)應(yīng)的探測(cè)光相位變化,進(jìn)一步利用多普勒相移公式即可求得樣品表面速度。由于探測(cè)光是一個(gè)線性啁啾脈沖序列(脈寬200 ps,相鄰脈沖間隔2 ns),根據(jù)單幅數(shù)據(jù)圖像得到的樣品表面速度史對(duì)應(yīng)著周期性的時(shí)間區(qū)間,即得到的是樣品表面速度在周期性時(shí)間區(qū)間內(nèi)(周期2 ns,區(qū)間200 ps)的變化歷史,而周期性時(shí)間區(qū)間內(nèi)的測(cè)量具有高時(shí)間分辨(ps)的特點(diǎn)。
[0030]至此完成了此實(shí)施例的掃描頻域干涉儀。
[0031]實(shí)施例2
[0032]本實(shí)施例中的寬帶脈沖為飛秒激光脈沖。在測(cè)量皮秒激光驅(qū)動(dòng)沖擊波卸載時(shí)的樣品自由面速度時(shí),使用飛秒激光器作為掃描頻域干涉儀的寬帶脈沖光源是較為便利的。飛秒激光器10輸出的飛秒激光脈沖被分束片11分為兩束。其中反射光束首先通過(guò)光柵展寬器12展寬為皮秒脈沖,作為泵浦驅(qū)動(dòng)光束使用;在通過(guò)平面反射鏡13、平面反射鏡14、平面反射鏡15和平面反射鏡16構(gòu)成的延遲光路后,泵浦光被平面反射鏡17反射,并被凸透鏡18聚焦在被測(cè)樣品5前表面,從而在樣品材料中驅(qū)動(dòng)沖擊波;當(dāng)沖擊波傳播到樣品后表面進(jìn)行卸載時(shí),后表面開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。另一束透過(guò)分束片11的飛秒激光脈沖,在被平面反射鏡19反射后,用作掃描頻域干涉儀的入射寬帶脈沖,如圖2所示。
[0033]以上所述,僅是本實(shí)用新型的可選實(shí)施例而已,并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制。
[0034]雖然本實(shí)用新型已以可選實(shí)施例披露如上,然而并非用以限定本實(shí)用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下,都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾,或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此,凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容變化及修飾,均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種掃描頻域干涉儀,其特征在于,所述的干涉儀包括:寬帶脈沖、脈沖展寬器、部分反射鏡、分束片、被測(cè)樣品、平面反射鏡、光譜儀和條紋相機(jī);所述的干涉儀光束的傳輸過(guò)程是,一束寬帶脈沖(I)首先通過(guò)脈沖展寬器(2),然后依次垂直入射到部分反射鏡I (3)和部分反射鏡II (4)上,其中,部分反射鏡I (3)的反射光沿原路返回,透射光則垂直入射到部分反射鏡II (4)上,部分反射鏡II (4)的反射光在兩塊部分反射鏡構(gòu)成的光學(xué)振蕩腔內(nèi)振蕩傳輸,透射光則在傳播通過(guò)分束片(6 )時(shí)分為兩束脈沖即透射脈沖和反射脈沖,透射脈沖和反射脈沖分別垂直入射到平面反射鏡(7)上和被測(cè)樣品(5)表面,被垂直反射后,兩束脈沖第二次通過(guò)分束片(6)時(shí)實(shí)現(xiàn)同軸合束,然后依次進(jìn)入光譜儀(8)和條紋相機(jī)(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描頻域干涉儀,其特征在于,所述的寬帶脈沖為飛秒激光脈沖或超連續(xù)脈沖,脈沖帶寬大于10 nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描頻域干涉儀,其特征在于,所述的脈沖展寬器為光柵展寬器或色散玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描頻域干涉儀,其特征在于,所述的部分反射鏡I(3)、部分反射鏡II (4)的反射率和透射率分別為90%,10%。
【文檔編號(hào)】G01P3/36GK204188637SQ201420658724
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】谷渝秋, 范偉, 吳玉遲, 朱斌, 董克攻, 稅敏, 韓丹 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心