基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置及方法制造方法及图纸

技术编号:24602913 阅读:50 留言:0更新日期:2020-06-21 05:31
本发明专利技术公开了一种基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置及方法,光热表面变形检测标定装置包括有分别朝向被测样品表面的泵浦光源、探测光源、光电探测器和波长可调谐光源,波长可调谐光源和被测样品之间顺次设置有可调谐光源分束装置、可调谐光源聚焦装置、光束准直装置和参考镜,干涉光聚焦装置朝向可调谐光源分束装置,从参考镜表面和被测样品表面反射回去的光发生干涉,干涉光依次通过光束准直装置、可调谐光源聚焦装置、可调谐光源分束装置、干涉光聚焦装置后进入干涉光强探测装置。本发明专利技术把波长移相干涉方法和光诱导表面热变形方法相结合,实现材料由于吸收光能量所引起的表面热变形量的定量检测标定,且测量过程简单快速,易于推广。

Calibration device and method of photothermal surface deformation detection based on wavelength phase shifting interference

【技术实现步骤摘要】
基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置及方法
本专利技术涉及光学材料检测领域,具体是一种基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置及方法。
技术介绍
材料表面在光照射下,吸收光能量导致局部温度升高,从而发生表面变形,这个效应又被称为“光诱导表面热变形”效应。由于所产生的表面热变形的大小和材料的光学吸收、热膨胀系数、热导率等特性相关,因此也经常被用来作为一种测量材料吸收率、热导率等参数的方法。以测量材料吸收率为例,该方法的基本原理是,利用一束光(通常是激光)照射待测样品表面,材料吸收光能量后产生表面热形变,这相当于在样品表面新增加了一个“透镜”,所以这个效应又称为表面热“透镜”效应。由于这个新增的热“透镜”,从材料表面反射出来的光的传播特性会发生变化,产生会聚或发散效应。利用一束探测光可以对这种表面热形变进行测量。比如,在反射回来的探测光光路中加入一个空间滤波器,经过空间滤波器后到达探测器的探测光能量会因为表面热形变对探测光的会聚或发散效应而变化。吸收越大,测到的信号也越大。在一定的泵浦激光功率范围内,吸收与测量的光热信号呈线性关系。利用这种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置,其特征在于:包括有分别朝向被测样品表面的泵浦光源、探测光源、光电探测器和波长可调谐光源,所述的泵浦光源和被测样品之间设置有泵浦光聚焦装置,所述的探测光源和被测样品之间设置有第一探测光聚焦装置,所述的光电探测器和被测样品之间设置有第二探测光聚焦装置,所述的波长可调谐光源和被测样品之间顺次设置有可调谐光源分束装置、可调谐光源聚焦装置、光束准直装置和参考镜,干涉光聚焦装置朝向可调谐光源分束装置,从参考镜表面和被测样品表面反射回去的光发生干涉,干涉光依次通过光束准直装置、可调谐光源聚焦装置、可调谐光源分束装置、干涉光聚焦装置后进入干涉光强探测装置。/n

【技术特征摘要】
1.基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置,其特征在于:包括有分别朝向被测样品表面的泵浦光源、探测光源、光电探测器和波长可调谐光源,所述的泵浦光源和被测样品之间设置有泵浦光聚焦装置,所述的探测光源和被测样品之间设置有第一探测光聚焦装置,所述的光电探测器和被测样品之间设置有第二探测光聚焦装置,所述的波长可调谐光源和被测样品之间顺次设置有可调谐光源分束装置、可调谐光源聚焦装置、光束准直装置和参考镜,干涉光聚焦装置朝向可调谐光源分束装置,从参考镜表面和被测样品表面反射回去的光发生干涉,干涉光依次通过光束准直装置、可调谐光源聚焦装置、可调谐光源分束装置、干涉光聚焦装置后进入干涉光强探测装置。


2.根据权利要求1所述的基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置,其特征在于:所述的泵浦光源和泵浦光聚焦装置之间设置有泵浦光束调制装置。


3.根据权利要求1所述的基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置,其特征在于:所述的第二探测光聚焦装置和光电探测器之间顺次设置有探测光分束装置、探测光空间滤光装置和滤光装置。


4.根据权利要求1所述的基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置,其特征在于:所述的第二探测光聚焦装置和光电探测器之间的光路设置有探测光功率监测装置。


5.根据权利要求1所述的基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置,其特征在于:所述的被测样品表面反射的泵浦光由泵浦光收集装置收集。


6.根据权利要求1所述的基于波长移相干涉的光热表面变形检测标定装置的检测标定方法,其特征在于:包括有以下步骤:首先被测样品在未产生表面热变形时,波长可调谐光源从选定的起始波长λ0开始,以一定的波长步距Δλ依次改变波长,干涉光强探测装置记录下不同波长下的干涉结果,根据加权多步波长移相算法测量被测样品的初始面形结果W0;然...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈坚吴周令李文彩黄明
申请(专利权)人:合肥知常光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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