專(zhuān)利名稱(chēng)：一種橫向剪切干涉成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光干涉測(cè)量裝置，適用于光學(xué)領(lǐng)域的畸變波面以及工程熱物理領(lǐng)域
的密度、濃度和溫度等參數(shù)的實(shí)時(shí)的無(wú)損檢測(cè)。 激光干涉測(cè)溫是一種非接觸式測(cè)量技術(shù)，在光學(xué)領(lǐng)域中，它通過(guò)提取干涉條紋的 相位分布來(lái)定性判斷被測(cè)波面的畸變程度。在工程熱物理領(lǐng)域中，可從干涉條紋的相位分 布來(lái)再現(xiàn)被測(cè)場(chǎng)中的折射率分布，它經(jīng)由格拉斯通-戴爾(Gladstone-Dale)關(guān)系式得到密 度與濃度的耦合關(guān)系，再通過(guò)理想氣體狀態(tài)方程即可得到溫度與濃度耦合的關(guān)系。當(dāng)假定 其中一個(gè)參數(shù)為已知量時(shí)，便可定量求得另外一個(gè)參數(shù)。早期的激光干涉測(cè)溫技術(shù)往往假 定被測(cè)溫度場(chǎng)中的組分濃度近似于空氣，但對(duì)伴隨著復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的火焰對(duì)象來(lái)說(shuō)，該假 設(shè)肯定會(huì)帶來(lái)不小的誤差。隨著近代燃燒數(shù)值模擬技術(shù)的進(jìn)步，火焰干涉測(cè)溫技術(shù)中的濃 度場(chǎng)處理不再受制于強(qiáng)行使用"空氣組分假設(shè)"所帶來(lái)的誤差，因而火焰對(duì)象逐漸取代傳統(tǒng) 的熱空氣流場(chǎng)對(duì)象成為了激光干涉測(cè)溫的研究熱點(diǎn)。 從干涉測(cè)量技術(shù)面向應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)該滿(mǎn)足如下要求能實(shí)時(shí)測(cè)量、抗震性 好、組件較少、易于安裝和調(diào)試、能夠得到簡(jiǎn)單的便于數(shù)據(jù)處理的條紋、能避免空間載頻的 干擾。遺憾的是，目前實(shí)際使用的干涉測(cè)量裝置系統(tǒng)往往僅滿(mǎn)足其中的幾點(diǎn)。
激光干涉測(cè)量系統(tǒng)中最經(jīng)典的是雙曝光干涉測(cè)量系統(tǒng)，它僅能用于穩(wěn)態(tài)對(duì)象的測(cè) 量，其光路分為獨(dú)立的物光和參考光兩段，這種非共光路的特點(diǎn)使系統(tǒng)易受震動(dòng)干擾，因此 必須安置在隔振平臺(tái)上；此外它還需要一個(gè)分光元件和至少兩組擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組，外加一 個(gè)大型暗房；實(shí)驗(yàn)時(shí)還需全息干板、顯影定影藥劑等耗材。其優(yōu)點(diǎn)在于各個(gè)元件之間很容 易實(shí)現(xiàn)參數(shù)的匹配，而最重要的一點(diǎn)就是它的條紋分布直接對(duì)應(yīng)著被測(cè)場(chǎng)的畸變波面，而 其它任何方法得到的干涉條紋從原理上說(shuō)都可認(rèn)為是雙曝光干涉條紋基礎(chǔ)上的更為復(fù)雜 的衍生物。雙曝光干涉測(cè)量系統(tǒng)在火焰測(cè)溫中的典型應(yīng)用見(jiàn)文獻(xiàn)Xiao， X. ， Choi， C.W.，
Puri， I. K. Temperaturemeasurements in steady two—dimensional partially premixed flames usinglaser interferometric holography. Combustion and Flame. 2000，120(3): 馬赫曾德干涉系統(tǒng)則屬于實(shí)時(shí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在火焰測(cè)溫中的典型應(yīng)用見(jiàn)文獻(xiàn)Qi，
J. A. ， Wong， W. 0. ， Le皿g， C. W. ， et al. Temperature f ieldmeasurement of a premixed
butane/air slot laminar flame jet withMach—Zehnder Interferometry. Applied
Thermal Engineering. 2008,28(14-15) : 1806-1812。理論上它也能獲得類(lèi)似于雙曝光干涉 系統(tǒng)的簡(jiǎn)單條紋。它同樣存在物光和參考光兩路的劃分，使得系統(tǒng)抗震性不強(qiáng)。該系統(tǒng)由 兩個(gè)半透射半反射元件與兩個(gè)反射鏡一起構(gòu)成對(duì)稱(chēng)布局，其中任何一個(gè)元件的傾角稍有偏 差，就會(huì)導(dǎo)致物光和參考光兩路的主光軸方向不能完全一致而導(dǎo)致高強(qiáng)度的空間載頻，因 而該系統(tǒng)對(duì)元件定位的精度要求很高，實(shí)際條紋往往都是帶載頻的雙曝光條紋，這為數(shù)據(jù) 處理帶來(lái)麻煩。
背景技術(shù)：
318-332。
3
邁克爾遜干涉系統(tǒng)在系統(tǒng)組成上最少配置僅需一個(gè)半透半反棱鏡，其優(yōu)、缺 點(diǎn)與馬赫曾德干涉系統(tǒng)類(lèi)似；該系統(tǒng)在火焰測(cè)溫中的典型應(yīng)用見(jiàn)文獻(xiàn)Takahashi， S.， Kondou， M. ， Wakai， K. ， et al. Effect of radiation loss onflame spread over a thin PMMA sheet in microgravity. in. Sapporo， Japan :Combustion Institute, vol.29， 2002. 2579-2585。 現(xiàn)有剪切干涉系統(tǒng)可分為徑向剪切、矢量剪切(即在水平或者豎直方向上有剪切
分量)等多種剪切系統(tǒng)，一般都具有實(shí)時(shí)、抗震性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其系統(tǒng)元件的多寡以及調(diào)配的
難易則要視之具體實(shí)現(xiàn)形式，不同形式之間的差別很大。但有一點(diǎn)是明確的其條紋相位分
布表現(xiàn)為畸變波面自身相互作用的結(jié)果，必須通過(guò)還原算法處理才能得到被測(cè)畸變波面，
因而同一被測(cè)對(duì)象下的剪切干涉條紋與雙曝光條紋之間往往差異很大。以相對(duì)簡(jiǎn)單的橫向
剪切系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)文獻(xiàn)資料中未見(jiàn)討論的一個(gè)問(wèn)題就是剪切量的大或小對(duì)條紋會(huì)有什
么程度的影響？從剪切相位還原算法的數(shù)學(xué)原理來(lái)看，它對(duì)任意大小的剪切量都適用，除
了在極微小剪切量條件下橫向剪切條紋相位分布相當(dāng)于雙曝光條紋相位分布的微分這種
理論特例之外，其處理流程的繁簡(jiǎn)程度都是一樣的，似乎也就沒(méi)有必要關(guān)心剪切量參數(shù)了 。
另一方面，常見(jiàn)的剪切干涉系統(tǒng)往往用于定性演示或者用于小光學(xué)元件表面質(zhì)量的檢驗(yàn)，
高的集成度以及便攜性是其目標(biāo)，因此實(shí)際使用的系統(tǒng)的橫向剪切量往往很小。 綜上所述，剪切干涉系統(tǒng)的條紋可以實(shí)時(shí)記錄，處理時(shí)需要繁瑣的剪切還原算法；
雙曝光干涉系統(tǒng)的條紋只能記錄穩(wěn)態(tài)對(duì)象，但處理時(shí)最簡(jiǎn)單；馬赫曾德干涉系統(tǒng)兼具實(shí)時(shí)
性和簡(jiǎn)單條紋特性，實(shí)際使用時(shí)卻難以調(diào)配且容易受強(qiáng)載頻影響。正因?yàn)槿呋ビ袃?yōu)劣，還
沒(méi)有哪一種系統(tǒng)能夠全面取代其它系統(tǒng)，因而這三種典型的干涉測(cè)量系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)仍
都在使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種橫向剪切干涉成像裝置，解決現(xiàn)有干涉測(cè)量裝置存在的問(wèn)題，目
的在于具備實(shí)時(shí)性和簡(jiǎn)單條紋特性，使用時(shí)便于調(diào)配且不受強(qiáng)載頻影響。 本發(fā)明的一種橫向剪切干涉成像裝置，包括激光光源、擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組、平行平
晶，所述激光光源、擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組和平行平晶在光路上依次位于同一條主光軸上；其特征
在于 所述平行平晶入射波面法向與出射波面法向之間構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)角在O。 180°之 間可調(diào)； 所述擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組口徑為40mm 100mm ;所述平行平晶口徑為50mm 100mm、 厚度為20mm 40mm。 所述的橫向剪切干涉成像裝置，其特征在于 所述激光光源和擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組之間、所述擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組和平行平晶之間的光 路上設(shè)置有反射鏡，使主光路轉(zhuǎn)向，從而節(jié)約占地空間。
所述的橫向剪切干涉成像裝置，其特征在于 所述激光光源和所述擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組之間的光路上設(shè)置有光強(qiáng)調(diào)節(jié)器，防止攝像 機(jī)的感光元件損毀； 所述平行平晶出射波面法向光路上 置有反射鏡，反射鏡出射波面法向光路上設(shè)置有匯聚透鏡，為攝像機(jī)成像提供條件。 利用本發(fā)明進(jìn)行測(cè)量時(shí)，被測(cè)對(duì)象位于擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組和平行平晶之間，用于觀
察的白屏或攝像機(jī)位于平行平晶出射波面法向，對(duì)于波面畸變寬度不超過(guò)20mm的被測(cè)對(duì)
象，可實(shí)時(shí)獲得的干涉條紋相當(dāng)于被測(cè)對(duì)象完整雙曝光全息干涉條紋的一半以上。 本發(fā)明的橫向剪切量隨平行平晶入射波面法向與出射波面法向之間構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)
角的變化而連續(xù)可調(diào)，在最佳偏轉(zhuǎn)角下可獲得系統(tǒng)最大橫向剪切量，該最大橫向剪切量與
平行平晶的厚度成正比，該最佳偏轉(zhuǎn)角僅由平行平晶的材質(zhì)決定。 對(duì)于波面畸變寬度不超過(guò)20mm的被測(cè)對(duì)象，調(diào)節(jié)平行平晶的偏轉(zhuǎn)角使得系統(tǒng)的 橫向剪切量超過(guò)被測(cè)場(chǎng)畸變波面寬度最大值的1/2，即大于10mm時(shí)，則非核心剪切區(qū)內(nèi)將 出現(xiàn)雙曝光完整條紋的半側(cè)。對(duì)所得到的干涉圖樣無(wú)需剪切相位還原算法，即可用于畸變 波面的檢測(cè)。 對(duì)于波面畸變寬度不超過(guò)20mm的被測(cè)對(duì)象，調(diào)節(jié)平行平晶的偏轉(zhuǎn)角使得系統(tǒng)的 橫向剪切量超過(guò)被測(cè)場(chǎng)畸變波面寬度最大值，即大于20mm時(shí)，則核心剪切區(qū)將消失，而非 核心剪切區(qū)內(nèi)將出現(xiàn)兩個(gè)并列的完全分開(kāi)的雙曝光完整條紋。 從硬件構(gòu)成的角度來(lái)看，本發(fā)明中激光光源和擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組，都是為了產(chǎn)生平 面波來(lái)配合燃燒器火焰生成畸變波面，參與后續(xù)的干涉測(cè)量；對(duì)于直接引入被測(cè)畸變波面 的無(wú)源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，真正必不可少的元件只是一個(gè)具有大口徑大厚度的平行平晶。平行平晶 是構(gòu)成剪切干涉儀的常見(jiàn)分光元件，與其效果類(lèi)似的還有雙膠合五棱鏡、立方分光棱鏡以 及分光平片。與某些將多個(gè)平行平晶聯(lián)用以制作復(fù)雜的光路來(lái)當(dāng)作特色的裝置不同，本發(fā) 明僅在乎平行平晶的厚度和尺寸是否夠大——這些特征都是為了創(chuàng)造及配合大剪切量而 特別設(shè)定的。 當(dāng)平行平晶的入射波面中同時(shí)存在畸變部分和非畸變的平面波部分時(shí)，常見(jiàn)的剪 切量會(huì)造成這么一種現(xiàn)象平行平晶前表面反射波的畸變部分與其后表面反射波的非畸變 部分在空間上重合，同時(shí)平行平晶前表面反射波的非畸變部分與其后表面反射波的畸變部 分在空間上重合。由于這兩個(gè)區(qū)域產(chǎn)生的條紋都處于雙曝光干涉原理的控制之下，它們歸 為同一類(lèi)，稱(chēng)為非核心剪切區(qū)域。此外，還會(huì)有平行平晶前表面反射波的畸變部分與其后表 面反射波的畸變部分在空間上重合，以及平行平晶前表面反射波的非畸變部分與其后表面 反射波的非畸變部分在空間上重合這兩個(gè)區(qū)域，它們分屬不同的兩類(lèi)前者是雙重畸變的 干涉成像，因此得到的條紋會(huì)復(fù)雜得多，這部分區(qū)域稱(chēng)為核心剪切區(qū)域，這也就是傳統(tǒng)橫向 剪切干涉技術(shù)的處理對(duì)象；后者是雙重平面波的干涉成像，所得應(yīng)該是強(qiáng)度均勻的背景光 強(qiáng)分布，這部分區(qū)域稱(chēng)為環(huán)境區(qū)域，不必進(jìn)行處理。 只要剪切量不是非常大，就會(huì)有核心剪切區(qū)和非核心剪切區(qū)的劃分。在常見(jiàn)的剪 切量條件下，非核心剪切區(qū)的范圍很小，所提供的信息量嚴(yán)重不足而無(wú)法給出被測(cè)畸變波 面的相位分布，只能使用傳統(tǒng)剪切干涉技術(shù)中特有的剪切還原算法來(lái)處理核心剪切區(qū)。為 了能夠獲得非核心剪切區(qū)的足夠信息，對(duì)于對(duì)稱(chēng)場(chǎng)來(lái)說(shuō)系統(tǒng)的橫向剪切量至少要超過(guò)被測(cè) 場(chǎng)畸變波面寬度最大值的1/2，而對(duì)于非對(duì)稱(chēng)場(chǎng)來(lái)說(shuō)系統(tǒng)的橫向剪切量可能要超過(guò)被測(cè)場(chǎng) 畸變波面寬度的最大值。 通過(guò)簡(jiǎn)單推導(dǎo)可知，系統(tǒng)的橫向剪切量L是平行平晶的偏轉(zhuǎn)角9 、厚度H、折射率 nip的一個(gè)確定的函數(shù)，橫向有效迎光量9還與平行平晶口徑D有關(guān)，遵循下式<formula>formula see original document page 6</formula> 對(duì)特定材質(zhì)的平行平晶，存在一個(gè)固定的最佳偏轉(zhuǎn)角使得系統(tǒng)的橫向剪切』 大值，而這個(gè)最大值與平行平晶的厚度成正比。常見(jiàn)材質(zhì)(如K7)的平行平晶的最佳偏轉(zhuǎn) 角一般大于90度，如果平行平晶的口徑不夠大，就會(huì)造成大角度偏轉(zhuǎn)下其橫向有效迎光 量tP過(guò)小而無(wú)法顯示橫向剪切條紋全貌。本發(fā)明強(qiáng)調(diào)平行平晶的口徑大于50mm、厚度大于 20mm;有別與傳統(tǒng)技術(shù)中用到的小口徑、小厚度的平行平晶，這也是為了保證系統(tǒng)的橫向剪 切量L和橫向有效迎光量Cp這兩個(gè)參數(shù)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中夠用。 在保證"平行平晶的入射波面中同時(shí)存在畸變部分和非畸變的平面波部分"這個(gè) 前提條件之外，顯然還需要控制被測(cè)場(chǎng)畸變波面寬度相對(duì)于擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組出光口徑的比 例至少要保證各個(gè)高度上的有效輸出光束寬度大于被測(cè)畸變波面寬度的2倍，非核心剪 切區(qū)才能顯示出雙曝光完整條紋的半側(cè)。 本發(fā)明保留了傳統(tǒng)剪切干涉系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量、抗震性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，得到了比傳統(tǒng)剪切 干涉條紋簡(jiǎn)單得多的雙曝光干涉條紋，元件少且安裝和調(diào)配過(guò)程簡(jiǎn)單快捷，可全面代替諸 如雙曝光干涉、邁克爾遜干涉、馬赫曾德干涉、徑向剪切干涉以及傳統(tǒng)的橫向剪切干涉等傳 統(tǒng)干涉測(cè)量系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的組成示意圖； 圖中激光光源1、擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組4、平行平晶6。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的組成示意圖； 圖中激光光源1、光強(qiáng)調(diào)節(jié)器2、反射鏡3、擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組4、軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器
5、平行平晶6、匯聚透鏡7、攝像機(jī)8。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中的軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例2軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器火焰的橫向剪切條紋； 圖5為現(xiàn)有雙曝光全息干涉法軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器火焰的雙曝光條紋； 圖6為將本發(fā)明實(shí)施例2中軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器5替換為蠟燭火焰所得的橫向剪切條紋。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括激光光源1、擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組4、平行平晶6，
激光光源、擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組和平行平晶在光路上依次位于同一條主光軸上。 如圖2所示，本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例包括激光光源1、光強(qiáng)調(diào)節(jié)器2、反射鏡3、擴(kuò)束準(zhǔn)
直透鏡組4、平行平晶6、匯聚透鏡7。被測(cè)對(duì)象為軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器5，攝像機(jī)8用于實(shí)時(shí)
記錄裝置輸出的條紋。各元件的參數(shù)如下 (1)激光光源1為波長(zhǎng)632. 8nm的He-Ne激光器，出光口徑為2mm且有輕微發(fā)散；
6
(2)光強(qiáng)調(diào)節(jié)器2的調(diào)節(jié)范圍是0到100%;光強(qiáng)調(diào)節(jié)器2的使用是為了大幅削弱 激光強(qiáng)度以防止攝像機(jī)8內(nèi)的感光元件損毀。在使用白屏迎光展示條紋的場(chǎng)合，為了保證 有足夠的光強(qiáng)以便用肉眼直接觀察條紋，應(yīng)該撤去光強(qiáng)調(diào)節(jié)器2 。 (3)反射鏡3的口徑為100mm ;反射鏡3的使用是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室條件下一般把上述 系統(tǒng)布置在工作面面積有限的光學(xué)平臺(tái)上，讓光線(xiàn)轉(zhuǎn)向可使系統(tǒng)更加緊湊。在系統(tǒng)不受光 學(xué)平臺(tái)限制的場(chǎng)合，可以撤去反射鏡3 。 (4)擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組4由短焦距球透鏡和一個(gè)口徑100mm、焦距500mm的平凸透鏡 組成； (5)軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器5內(nèi)筒為內(nèi)徑10.9mm、壁厚l.lmm的銅管，外筒為內(nèi)徑 88. 6mm的鋼管，內(nèi)徑為88. 6mm。 (6)平行平晶6的材料為K7，包括兩種規(guī)格，其中較小的一個(gè)口徑50mm、厚度 20mm ;較大的一個(gè)口徑100mm，厚度40mm ; (7)匯聚透鏡7為口徑100mm、焦距500mm的平凸透鏡；匯聚透鏡7的使用是為了 將干涉條紋的光線(xiàn)匯聚進(jìn)攝像機(jī)8的鏡頭，以提高攝像機(jī)8圖像記錄的分辨率。在圖像記 錄分辨率要求不高或者無(wú)需使用攝像機(jī)的場(chǎng)合，可以撤去匯聚透鏡7。
(8)攝像機(jī)8為普通數(shù)碼攝像機(jī)；在無(wú)需使用攝像機(jī)記錄條紋圖像的場(chǎng)合，可以撤 去攝像機(jī)8。 如圖3所示，軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器5由同軸的內(nèi)筒和外筒構(gòu)成，乙烯從內(nèi)筒入口 9進(jìn) 入，在內(nèi)筒出口 12處燃燒，空氣從外筒入口 IO進(jìn)入，在外筒出口 ll處對(duì)乙烯助燃。
本發(fā)明實(shí)施例2的工作流程為激光光源1發(fā)出的口徑為2mm的光束，經(jīng)過(guò)光強(qiáng) 調(diào)節(jié)器2調(diào)節(jié)到適于觀測(cè)和記錄的程度后，經(jīng)反射鏡3轉(zhuǎn)向送入擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組4，從而得 到口徑100mm的平面波。該平面波再經(jīng)反射鏡3轉(zhuǎn)向后穿過(guò)軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器5的火焰空 間，其中部區(qū)域發(fā)生波面畸變而兩邊的部分仍為平面波。使用平行平晶6迎光并以偏轉(zhuǎn)角 9反射，此時(shí)平行平晶的橫向有效迎光量為(P、橫向剪切量為L(zhǎng)。經(jīng)平行平晶反射后的光束 再經(jīng)反射鏡3轉(zhuǎn)向后通過(guò)匯聚透鏡7進(jìn)入攝像機(jī)8的鏡頭。 軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器的實(shí)驗(yàn)工況為內(nèi)筒的乙烯流量為64mL/min，外筒的空氣流量 為94L/min。當(dāng)使用口徑、厚度較小的平行平晶時(shí)，設(shè)置偏轉(zhuǎn)角9為45度，則攝像機(jī)8拍攝 的圖像如圖4所示，從中可以觀測(cè)到剪切區(qū)域中居于兩側(cè)的非核心剪切區(qū)內(nèi)各有半幅雙曝 光條紋圖樣。圖5中給出雙曝光全息干涉法所得同工況火焰的雙曝光條紋，以便與圖4印 證。 當(dāng)使用口徑、厚度較大的平行平晶時(shí)，設(shè)置偏轉(zhuǎn)角9為60度，使用蠟燭火焰代替 軸對(duì)稱(chēng)雙筒燃燒器5的火焰，則攝像機(jī)8拍攝的圖像如圖6所示，從中可以觀測(cè)到剪切區(qū)域 中核心剪切區(qū)完全消失，而非核心剪切區(qū)中出現(xiàn)兩個(gè)并列的完全分開(kāi)的雙曝光完整條紋。
權(quán)利要求
一種橫向剪切干涉成像裝置，包括激光光源、擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組、平行平晶，所述激光光源、擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組和平行平晶在光路上依次位于同一條主光軸上；其特征在于所述平行平晶入射波面法向與出射波面法向之間構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)角在0°～180°之間可調(diào)；所述擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組口徑為40mm～100mm；所述平行平晶口徑為50mm～100mm、厚度為20mm～40mm。
2. 如權(quán)利要求1所述的橫向剪切干涉成像裝置，其特征在于所述激光光源和擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組之間、所述擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組和平行平晶之間的光路上設(shè)置有反射鏡，使主光路轉(zhuǎn)向，從而節(jié)約占地空間。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的橫向剪切干涉成像裝置，其特征在于所述激光光源和所述擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組之間的光路上設(shè)置有光強(qiáng)調(diào)節(jié)器，防止攝像機(jī)的感光元件損毀；所述平行平晶出射波面法向光路上設(shè)置有反射鏡，反射鏡出射波面法向光路上設(shè)置有匯聚透鏡，為攝像機(jī)成像提供條件。
全文摘要
一種橫向剪切干涉成像裝置，屬于激光干涉測(cè)量裝置，解決現(xiàn)有干涉測(cè)量裝置存在的問(wèn)題，目的在于具備實(shí)時(shí)性和簡(jiǎn)單條紋特性，使用時(shí)便于調(diào)配且不受強(qiáng)載頻影響。本發(fā)明包括在光路上依次位于同一條主光軸上的激光光源、擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組和平行平晶；平行平晶入射波面法向與出射波面法向之間構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)角在0°～180°之間可調(diào)；擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡組口徑為40mm～100mm；平行平晶口徑為50mm～100mm、厚度為20mm～40mm。本發(fā)明元件少、安裝和調(diào)配過(guò)程簡(jiǎn)單快捷、具備實(shí)時(shí)性、抗震性強(qiáng)，得到簡(jiǎn)單的雙曝光干涉條紋，適用于光學(xué)領(lǐng)域的畸變波面以及工程熱物理領(lǐng)域的密度、濃度和溫度等參數(shù)的實(shí)時(shí)的無(wú)損檢測(cè)。
文檔編號(hào)G02B17/08GK101694404SQ20091027226
公開(kāi)日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者呂偉, 周懷春, 婁春, 朱進(jìn)容 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué);