El sistema de interferómetro de velocidad para cualquier reflector ( VISAR ) es un sistema de medición de velocidad con resolución temporal que utiliza interferometría láser para medir la velocidad de la superficie de sólidos que se mueven a altas velocidades. [1] En el caso de sólidos que experimentan impactos a alta velocidad o condiciones explosivas, VISAR traza la velocidad de la superficie libre en función del tiempo para mostrar el perfil de onda de choque de un material (consulte la figura). VISAR es una herramienta útil para determinar la relación presión-densidad de un material, conocida como condiciones de Rankine-Hugoniot o simplemente "Hugoniot".
En los últimos años, otra herramienta de medición de velocidad resuelta en el tiempo llamada velocimetría láser Doppler ha ganado popularidad en la comunidad de física de choque como complemento o reemplazo de VISAR. Este dispositivo es esencialmente un interferómetro de desplazamiento de la variedad normal de Michelson . Como tal, requiere dispositivos de adquisición de datos extremadamente rápidos (osciloscopios digitales con anchos de banda de 10 GHz o más) y está limitado en el rango de velocidades que puede cubrir. A medida que la superficie se mueve, la luz reflejada interfiere consigo misma y se producen y registran "franjas" sinusoidales en la intensidad de la luz. Un ciclo de intensidad de luz o recuento de franjas indica un desplazamiento de la superficie correspondiente a una longitud de onda de la luz. La velocidad a la que se producen estas franjas es, por lo tanto, proporcional a la velocidad de la superficie. Para derivar un historial de velocidad, los datos de franjas (desplazamiento) deben diferenciarse con respecto al tiempo, generalmente mediante análisis de Fourier . Esta diferenciación o paso de FA reduce inevitablemente la resolución temporal y la precisión del historial de velocidad.
Por otra parte, el VISAR está configurado para "diferenciar ópticamente" de modo que la variación de la intensidad de la luz debida a la interferencia varía sinusoidalmente con la velocidad de la superficie, no con el desplazamiento. También llamado "interferómetro de tramo de retardo", sigue siendo el mejor y más preciso método para registrar el historial de velocidad de superficies en rápido movimiento.
Los VISAR originales se construyeron en los Laboratorios Nacionales y tenían haces de espacio libre sobre mesas ópticas con componentes ópticos discretos como películas divisorias de haz, espejos, placas de retardo de cuarto de onda, etalones de vidrio , tubos fotomultiplicadores de alto voltaje, láseres de iones de argón , etc.
Las versiones modernas, como el Mark IV-3000 de Martin, Froeschner & Associates (mfaoptics.com), implementan la misma disposición óptica en su totalidad en fibra óptica monomodo con todos los componentes de telecomunicaciones de estado sólido, como fotodiodos InGaAs, amplificadores de fibra dopada con Er (EDFA) y láseres de pureza extremadamente alta (ancho de línea <2 kHz). Se ha demostrado una resolución de velocidad de hasta 0,01 m/s con una resolución temporal <1 ns.