應(yīng)力雙折射測量

1、雙折射測量系統(tǒng)雙折射（birefringence）是指一條入射光線產(chǎn)生兩條折射光線的現(xiàn)象。將一塊冰洲石（透明 的方解石）放在書上看，它下面的線條都變成雙影。雙折射是光束入射到各向異性的晶體，分解為兩束光而沿不同方向折射的現(xiàn)象。光在非均質(zhì)體中 傳播時(shí)，其傳播速度和折射率值隨振動方向不同而改變，其折射率值不止一個(gè)；光波入射非均質(zhì)體， 除特殊方向以外，都要發(fā)生雙折射，分解成振動方向互相垂直、傳播速度不同、折射率不等的兩種 偏振光，此現(xiàn)象即為雙折射。如圖1：表示雙折射方向依存性之圓每個(gè)振動方向光線（偏光）之折射率各個(gè)振動方向的光線具都一樣（Nx = Ny）不同大小之折射率（Nx手Ny）雙折射具有大小和

2、方向兩種特征，雙折射的大小也可以說是相位差的大小，相位差是同時(shí)入 射樣品的兩種不同方向的偏振光射出時(shí)所產(chǎn)生的差距。方向性是材料的分子排列方向。比較和計(jì)算透 光前后的偏光變化，便可測量雙折射。市場上簡單的雙折射設(shè)備，圖2是將測量的對象放在兩塊偏光板中間下面打上光源，旋轉(zhuǎn)兩 塊偏光板通過人眼來觀察明暗及顏色的變化，來推測雙折射的大小。在光學(xué)材料和元件的制造過程中， 這種設(shè)備是極其不可靠的，因此在光學(xué)材料及元件的制造中，精確確定雙折射的大小和應(yīng)力的空間分橙光子碇光子相位差軻光源削查對象布極其重要的。由于現(xiàn)在的科技高速發(fā)展，所以在的產(chǎn)品的研發(fā)和工藝的改造方面都要求很高的效率和精準(zhǔn) 度。在光學(xué)材料及元件

3、的雙折射測量方面的手段也在進(jìn)行著新老的更替，一款使用方便，測量數(shù)度快 且精確的設(shè)備被開發(fā)了出來 如圖3所示，北京歐屹科技提供了符合市場需求的的測量功能，該設(shè)備 可以快速的分析整個(gè)被測區(qū)域的雙折射情況。為了更加高效和精確的測量數(shù)據(jù)，該設(shè)備的核心原理是采用獨(dú)特的光子晶體制成的傳感器圖 （原理見圖4），光子晶體是將數(shù)十萬個(gè)4種不同偏振方向且大小只有5umX5um的偏光片，集合而 制成的光子晶體整列，讓和將光子晶體上的每一 5umX5um大小的偏光陣列與CCD相機(jī)上的每一個(gè)像 素單元一一貼合對應(yīng)，用4種不同方向的偏光片來代替上述我們說的旋轉(zhuǎn)偏光片的動作。圖4使用組裝了獨(dú)特的傳感器的攝像機(jī)，拍攝測量物體

4、，可以在最快3秒的時(shí)間得到整個(gè)測量面測量數(shù)據(jù)，如圖5所示，測量結(jié)果可以讓使用者一目了然的觀察到，測量物體的雙折射情況，而且還 可以利用軟件的功能，取得這個(gè)面上的任意一條線或者一個(gè)點(diǎn)的雙折射數(shù)值 如圖6所示。圖5：導(dǎo)光板（注塑成型）的測量結(jié)果圖6：（導(dǎo)光板）表格的曲線圖代表白線的雙折射數(shù)據(jù)圖5：顏色越藍(lán) 說明雙折射（應(yīng)力）越小 顏色越紅說明雙折射（應(yīng)力）越大應(yīng)用雙折射測量系統(tǒng)更易于快速、精確的測量應(yīng)力雙折射及其空間分布和方向。與逐點(diǎn)測量方法 相比，圖像測量系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，除了對空間分辨率有較高要求的應(yīng)用外，相對較低的面形質(zhì)量 要求也是一個(gè)重要的方面。雙折射測量系統(tǒng)可以應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)流程，如射出成型的產(chǎn)品，從原材料的選擇， 到成型的條件，工藝的改進(jìn)以及產(chǎn)品完成后的檢查，可以有限的降低企業(yè)的成本，提高產(chǎn)品的附加值。 圖7是應(yīng)用的范圍。尤學(xué)亨科宜片、潺黃、導(dǎo)尤快齒茂明成岸品車教丑明壕許-食主品容溢PEL Folv