應力雙折射測量

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。光在非均質體中 傳播時，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；光波入射非均質體， 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振動方向光線（偏光）之折射率各個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，相位差是同時入 射樣品的兩種不同方向的偏振光射出時所產生的差距。方向性是材料的分子排列方向。比較和計算透 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。在光學材料和元件的制造過程中， 這種設備是極其不可靠的，因此在光學材料及元件的制造中，精確確定雙折射的大小和應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，所以在的產品的研發(fā)和工藝的改造方面都要求很高的效率和精準 度。在光學材料及元件

3、的雙折射測量方面的手段也在進行著新老的更替，一款使用方便，測量數(shù)度快 且精確的設備被開發(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，該設備 可以快速的分析整個被測區(qū)域的雙折射情況。為了更加高效和精確的測量數(shù)據(jù)，該設備的核心原理是采用獨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相機上的每一個像 素單元一一貼合對應，用4種不同方向的偏光片來代替上述我們說的旋轉偏光片的動作。圖4使用組裝了獨特的傳感器的攝像機，拍攝測量物體

4、，可以在最快3秒的時間得到整個測量面測量數(shù)據(jù)，如圖5所示，測量結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，取得這個面上的任意一條線或者一個點的雙折射數(shù)值 如圖6所示。圖5：導光板（注塑成型）的測量結果圖6：（導光板）表格的曲線圖代表白線的雙折射數(shù)據(jù)圖5：顏色越藍 說明雙折射（應力）越小 顏色越紅說明雙折射（應力）越大應用雙折射測量系統(tǒng)更易于快速、精確的測量應力雙折射及其空間分布和方向。與逐點測量方法 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用外，相對較低的面形質量 要求也是一個重要的方面。雙折射測量系統(tǒng)可以應用于產品生產的整個流程，如射出成型的產品，從原材料的選擇， 到成型的條件，工藝的改進以及產品完成后的檢查，可以有限的降低企業(yè)的成本，提高產品的附加值。 圖7是應用的范圍。尤學亨科宜片、潺黃、導尤快齒茂明成岸品車教丑明壕許-食主品容溢PEL Folv