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双折射测量系统
发布时间:2017-09-04   点击次数:907次

双折射(birefringence)是指一条入射光线产生两条折射光线的现象 。将一块冰洲石(透明的方解石)放在书上看,它下面的线条都变成双影 。

双折射是光束入射到各向异性的晶体,分解为两束光而沿不同方向折射的现象。光在非均质体中传播时 ,其传播速度和折射率值随振动方向不同而改变,其折射率值不止一个;光波入射非均质体,除特殊方向以外 ,都要发生双折射,分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光,此现象即为双折射 。如图1

​                        图 1

双折射具有大小和方向两种特征,双折射的大小也可以说是相位差的大小,相位差是同时入射样品的两种不同方向的偏振光射出时所产生的差距。方向性是材料的分子排列方向。比较和计算透光前后的偏光变化,便可测量双折射。

 市场上简单的双折射设备, 图2是将测量的对象放在两块偏光板中间下面打上光源,旋转两块偏光板通过人眼来观察明暗及颜色的变化,来推测双折射的大小。在光学材料和元件的制造过程中,这种设备是极其不可靠的,因此在光学材料及元件的制造中,确定双折射的大小和应力的空间分布极其重要的。              图2

由于现在的科技高速发展,所以在的产品的研发和工艺的改造方面都要求很高的效率和度。在光学材料及元件的双折射测量方面的手段也在进行着新老的更替,一款使用方便,测量数度快且的设备被开发了出来  如图3所示,已经实现了符合市场需求的的测量功能,该设备可以快速的分析整个被测区域的双折射情况。

                               图3

为了更加和的测量数据,该设备的核心原理是采用独特的光子晶体制成的传感器图(原理见图4),光子晶体是将数十万个4种不同偏振方向且大小只有5um×5um的偏光片,集合而制成的光子晶体整列,让和将光子晶体上的每一5um×5um大小的偏光阵列与CCD相机上的每一个像素单元一一贴合对应,用4种不同方向的偏光片来代替上述BBIN真人说的旋转偏光片的动作。

 

                               图4

使用组装了独特的传感器的摄像机,拍摄测量物体,可以在zui快3秒的时间得到整个测量面测量数据,如图5所示,测量结果可以让使用者一目了然的观察到,测量物体的双折射情况,而且还可以利用软件的功能,取得这个面上的任意一条线或者一个点的双折射数值  如图6所示。

BBIN真人​       

          

图5:导光板(注塑成型)的测量结果

     

 

 

  图6:(导光板)表格的曲线图代表白线的双折射数据

图5: 颜色越蓝 说明双折射(应力)越小 颜色越红说明双折射(应力)越大

 

应用

双折射测量系统更易于快速、的测量应力双折射及其空间分布和方向。与逐点测量方法相比,图像测量系统具有明显的优势,除了对空间分辨率有较高要求的应用外,相对较低的面形质量要求也是一个重要的方面。

双折射测量系统可以应用于产品生产的整个流程, 如射出成型的产品,从原材料的选择,到成型的条件,工艺的改进以及产品完成后的检查,可以有限的降低企业的成本,提高产品的附加值。图7是应用的范围。

 

                                          图7

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