基于全内反射照明技术的亚表面损伤测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于全内反射照明技术的亚表面损伤测量装置及方法。该装置包括沿光路方向依次设置的光源系统、待测台和诺马斯基干涉仪，其中光源系统包括沿光路方向顺次设置的激光器、第一偏振片、第一渥拉斯顿棱镜、准直透镜、第一反射镜和第二反射镜，待测台包括球面镜、折射率液和待测件，诺马斯基干涉仪包括沿光路方向顺次设置的高倍物镜、第二渥拉斯顿棱镜、第二偏振片、第三反射镜、CCD和计算机；所述待测台中球面镜包括平面和凸面两部分，待测件置于球面镜的平面上，待测件的下表面和球面镜的平面贴合且二者之间涂有折射率液，所述待测件的厚度与球面镜中心厚度之和为球面镜的曲率半径。本发明测量精度高，且便于亚表面损伤凸显和观察。

主权项

一种基于全内反射照明技术的亚表面损伤测量装置，其特征在于，包括沿光路方向依次设置的光源系统、待测台和诺马斯基干涉仪，其中光源系统包括沿光路方向顺次设置的激光器（1）、第一偏振片（2）、第一渥拉斯顿棱镜（3）、准直透镜（4）、第一反射镜（5）和第二反射镜（6），待测台包括球面镜（7）、折射率液（8）和待测件（9），诺马斯基干涉仪包括沿光路方向顺次设置的高倍物镜（10）、第二渥拉斯顿棱镜（11）、第二偏振片（12）、第三反射镜（13）、CCD（14）和计算机（15）；所述待测台中球面镜（7）包括平面和凸面两部分，待测件（9）置于球面镜（7）的平面上，待测件（9）的下表面和球面镜（7）的平面贴合且二者之间涂有折射率液（8），所述待测件（9）的厚度与球面镜（7）中心厚度之和为球面镜（7）的曲率半径，即球面镜（7）的圆心位于待测件（9）的上表面；激光器（1）发出的光经过第一偏振片（2）后变为线偏振光，线偏振光经过第一渥拉斯顿棱镜（3）后分为o光和e光两束偏振光，该两束偏振光经准直透镜（4）后转换为两束平行光，该两束平行光分别通过第一反射镜（5）和第二反射镜（6）调整角度后沿着球面镜（7）凸面的法线方向入射，然后通过折射率液（8）透射到待测件（9）；两束平行光被待测件（9）的损伤散射，形成了散射光；该载有待测件（9）的损伤信息的散射光束光经过高倍物镜（10）后被第二渥拉斯顿棱镜（11）合成一束偏振光，合成的偏振光经第二偏振片（12）后发生干涉，所得干涉光经第三反射镜（13）反射至CCD（14）光敏面，得到包含损伤信息的干涉图像并传输到计算机（15）中进行图像处理分析，最后输出待测件（9）的损伤位置。