一种可见光、红外光学玻璃双通道应力检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种可见光、红外光学玻璃双通道应力检测系统，主要由光源、光阑、准直系统、分束器、宽带滤光片、第一起偏器、可调光阑、可见光光学玻璃样品、参考片、第一检偏器、可见光相机、窄带滤光片、第二起偏器、可调光阑、红外光学玻璃样品、四分之一波片、第二检偏器、红外相机组成。该系统产生双通道光路对两种不同类型的光学玻璃同时检测，同时系统采用同一光源，大幅度节省了系统的体积。本系统结构具有方便、快捷、体积小等优点。

Visible light and infrared optical glass dual channel stress detection system

The utility model relates to a visible light, infrared dual channel optical glass stress detection system is mainly composed of a light source, an aperture, a collimation system, beam splitter, broadband filter, first polarizer, adjustable diaphragm, visible light optical glass samples and reference tablets, the first polarizer, visible light camera, narrowband second filter, polarizer, adjustable diaphragm, infrared optical wave glass samples, four points, second analyzer, infrared camera. In this system, two kinds of optical glasses are detected simultaneously by two channel optical path, and the same light source is used in the system. The system has the advantages of convenient, fast, small size and so on.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应力检测系统，具体涉及一种可见光、红外光学玻璃双通道应力检测系统。
技术介绍
由于生产工艺的特殊性，在制作完成后的光学玻璃制品中还或多或少地存在内应力。在玻璃成型过程中，由于外部机械力的作用或冷却时热不均匀所产生的应力称为热应力或宏观应力。如果玻璃材料内部的应力超过规定值时，玻璃本身无法保证机械强度和热稳定等。在成像光学系统的光学玻璃材料是不允许有较大的应力存在的，具有应力的光学玻璃对光学零件的成像质量和光学加工过程都影响很大。通常情况下是负面影响，如玻璃退火质量不高，玻璃易脆裂、翘曲，不易切割，热稳定性差等。由于存在应力，使光学玻璃应有的各向同性性质受到破坏，像干涉仪中的分光镜、反射镜等表面精度要求十分高的零件，稍稍的变形都是不允许存在的，所以对光学玻璃残存的应力的要求很高。光学玻璃的应力决定于其在成形及退火阶段中所经受的热经历。在折射玻璃的分类中，根据对光线的主要透过波段可以分为紫外、可见光、红外玻璃，在实际应用中，可见光、红外玻璃在折射成像系统中发挥着无可替代的作用，检测玻璃内部应力情况与玻璃在实际应用场景和应用功能有着重要作用。目前，市场上大部分光学玻璃应力检测仪为可见光玻璃，而红外玻璃应力检测仪很少见，但是基于红外成像技术发展，急需一种同时对两种光学玻璃进行检测的应力检测系统。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出了一种可见光、红外光学玻璃双通道应力检测系统，该检测系统可以同时对两种不同的波段的光学折射玻璃进行应力检测，本系统结构具有方便、快捷、体积小等优点。本技术采用的技术方案是：一种可见光、红外光学玻璃双通道应力检测系统，包括光源(1)、光阑(2)、准直系统(3)、分束器(4)、宽带滤光片(5)、第一起偏器(6)、可调光阑(7)、可见光光学玻璃样品(8)、参考片(9)、第一 检偏器(10)、可见光相机(11)、窄带滤光片(12)、第二起偏器(13)、可调光阑(14)、红外光学玻璃样品(15)、四分之一波片(16)、第二检偏器(17)、红外相机(18)；光源(1)发出来的光经过之后的光阑(2)和准直系统(3)发出的平行光，发出的平行光经过分束器(4)分为两束方向向下和方向向右平行光，分别进入可见光光学玻璃、红外光学玻璃应力检测系统；反射向下的平行光线首先经过宽带滤光片(5)、第一起偏器(6)、可调光阑(7)后，放置可见光光学玻璃样品(8)，光线透过下方的参考片(9)、第一检偏器(10)后应力条纹成像在可见光相机(11)上，构成可见光光学玻璃应力检测系统；分束器(4)透射向右的平行光经过窄带滤光片(12)后成为单色平行光，经第二起偏器(13)、可调光阑(14)、四分之一波片(16)、第二检偏器(17)后将红外光学玻璃样品(15)的应力条纹图像成像在红外相机(18)上，构成红外光学玻璃应力检测系统。进一步地，本系统光源为全光谱波段发光的卤素灯光源。进一步地，所述准直系统根据准直平行光的口径来进行设计，待测光学玻璃样品的直径应小于准直系统的口径，可调光阑大小用于配合待测玻璃样品直径。进一步地，所述可见光光学玻璃应力检测系统的宽带滤光片导通波长为380nm-780nm，第一起偏器和第一检偏器为可见光消光偏振片，且两块偏振片为旋转可调并带角度。进一步地，所述可见光光学玻璃应力检测系统的参考片为人眼敏感的红色560nm的全波片。进一步地，所述红外光学玻璃应力监测系统的窄带滤光片(12)导通波长与四分之一波片(16)波长相同，均为980nm，第二起偏器和第二检偏器为近红外消光偏振片，且两块偏振片为旋转可调并带角度。本技术产生的有益效果是：一种可见光、红外光学玻璃双通道应力检测系统，该系统产生双通道光路对两种不同类型的光学玻璃同时检测，同时系统采用同一光源，大幅度节省了系统的体积。本系统结构具有方便、快捷、体积小等优点。附图说明图1为本技术的系统结构图其中：1.光源，2.光阑，3.准直系统，4.分束器，5.宽带滤光片，6.第一起偏器，7.可调光阑，8.可见光光学玻璃样品，9.参考片，10.第一检偏器，11.可见光相机，12.窄带滤光片，13.第二起偏器，14.可调光阑，15红外光学玻璃样品，16.四分之一波片，17.第二检偏器，18.红外相机。具体实施方式以下结合附图和实施方式对本技术进一步说明。如图1所示，一种可见光、红外光学玻璃双通道应力检测系统，包括光源1、光阑2、准直系统3、分束器4、宽带滤光片5、第一起偏器6、可调光阑7、可见光光学玻璃样品8、参考片9、第一检偏器10、可见光相机11、窄带滤光片12、第二起偏器13、可调光阑14、红外光学玻璃样品15、四分之一波片16、第二检偏器17、红外相机18；光源1发出来的光经过之后的光阑2和准直系统3发出的平行光，发出的平行光经过分束器4分为两束方向向下和方向向右平行光，分别进入可见光光学玻璃、红外光学玻璃应力检测系统；反射向下的平行光线首先经过宽带滤光片5、第一起偏器6、可调光阑7后，放置可见光光学玻璃样品8，光线透过下方的参考片9、第一检偏器10后应力条纹成像在可见光相机11上，构成可见光光学玻璃应力检测系统；分束器4透射向右的平行光经过窄带滤光片12后成为单色平行光，经第二起偏器13、可调光阑14、四分之一波片16、第二检偏器17后将红外光学玻璃样品15的应力条纹图像成像在红外相机18上，构成红外光学玻璃应力检测系统。可见光光学玻璃应力检测方法如下：旋转第一检偏器10将从可见光相机11中成像的图像为消光状态，先后放入可见光光学玻璃样品8，调节可调光阑7使得通光孔径与光学玻璃样品直径一致，随后放入参考片9，从相机成像中的干涉条纹的图像可以定性知道光程差大小，从而知道应力大小分布；取出参考片9，旋转第一检偏器10直至可见光相机11为消光态，记录旋转角度，由公式可以知道应力数值的确切数值。红外光学玻璃应力检测方法如下：旋转第二检偏器17将从红外相机18中成像的图像为消光状态，放入四分之一波片16，旋转四分之一波片使得红外相机成像图像为消光态，放入红外光学玻璃样品15，调节可调光阑14使得通光孔径 与光学玻璃样品直径一致，所得图像可知应力分布，调节第二检偏器17至消光态，记录旋转角度，由公式计算应力数值大小。检测原理上来说，当一束进入晶体时会发生双折射，利用晶体的双折射现象我们可以观察到干涉图像的存在，而当玻璃内部存在应力时，光进入光学玻璃内部发生双折射现象。一般来说，存在应力越大，双折射现象越明显。所以通过明干涉条纹的明锐度可以定性知道光学玻璃的应力分布和应力大小，定量计算光学玻璃应力可以由公式：δ＝Kd(δ1-δ2)其中δ为光程差，K为光学材料的应力常数，d为材料厚度，(δ1-δ2)为主应力之差。本装置包括光源，准直系统，分束器，可见光光学玻璃检测模块，红外光学玻璃检测模块组成。本系统光源为光谱发光波段丰富的卤素灯光源。所述准直系统根据准直平行光的口径来进行设计，待测光学玻璃样品的直径应小于准直系统的口径，可调光阑大小用于配合待测玻璃样品直径。在上面所述可见光光学玻璃应力检测系统部分中，宽带滤光片的导通波长为380nm-780nm，第一起偏器和第一检偏器为可见光消光偏振片，且两块偏振片为旋转可调并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光、红外光学玻璃双通道应力检测系统，包括光源(1)、光阑(2)、准直系统(3)、分束器(4)、宽带滤光片(5)、第一起偏器(6)、可调光阑(7)、可见光光学玻璃样品(8)、参考片(9)、第一检偏器(10)、可见光相机(11)、窄带滤光片(12)、第二起偏器(13)、可调光阑(14)、红外光学玻璃样品(15)、四分之一波片(16)、第二检偏器(17)、红外相机(18)；光源(1)发出来的光经过光阑(2)和准直系统(3)发出平行光，平行光经过分束器(4)分为两束方向向下和方向向右平行光，分别进入可见光光学玻璃、红外光学玻璃应力检测系统；反射向下的平行光线首先经过宽带滤光片(5)、第一起偏器(6)、可调光阑(7)后，放置可见光光学玻璃样品(8)，光线透过下方的参考片(9)、第一检偏器(10)后应力条纹成像在可见光相机(11)上，构成可见光光学玻璃应力检测系统；分束器(4)透射向右的平行光经过窄带滤光片(12)后成为单色平行光，经第二起偏器(13)、可调光阑(14)、四分之一波片(16)、第二检偏器(17)后将红外光学玻璃样品(15)的应力条纹图像成像在红外相机(18)上，构成红外光学玻璃应力检测系统。...

【技术特征摘要】
1.一种可见光、红外光学玻璃双通道应力检测系统，包括光源(1)、光阑(2)、准直系统(3)、分束器(4)、宽带滤光片(5)、第一起偏器(6)、可调光阑(7)、可见光光学玻璃样品(8)、参考片(9)、第一检偏器(10)、可见光相机(11)、窄带滤光片(12)、第二起偏器(13)、可调光阑(14)、红外光学玻璃样品(15)、四分之一波片(16)、第二检偏器(17)、红外相机(18)；光源(1)发出来的光经过光阑(2)和准直系统(3)发出平行光，平行光经过分束器(4)分为两束方向向下和方向向右平行光，分别进入可见光光学玻璃、红外光学玻璃应力检测系统；反射向下的平行光线首先经过宽带滤光片(5)、第一起偏器(6)、可调光阑(7)后，放置可见光光学玻璃样品(8)，光线透过下方的参考片(9)、第一检偏器(10)后应力条纹成像在可见光相机(11)上，构成可见光光学玻璃应力检测系统；分束器(4)透射向右的平行光经过窄带滤光片(12)后成为单色平行光，经第二起偏器(13)、可调光阑(14)、四分之一波片(16)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏辉，卞继城，董前民，吴燕雄，王骏，马芳丽，梁培，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33