本实用新型专利技术公开了一种激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构，包括：激光器、第一快门、光路切换组件、第二快门、第一反射镜、第一相移器、第一出射光机构、第二出射光机构、第三出射光机构、第四出射光机构、第二反射镜、第二相移器、数字成像系统和第一分光棱镜。本实用新型专利技术解决了现有散斑检测设备功能单一、综合检测能力不足的问题。合检测能力不足的问题。合检测能力不足的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构
[0001]本技术属于激光光学仪器光路结构
，尤其涉及一种激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构。
技术介绍
[0002]随着我国经济、社会的高速发展，以载人航天、探月工程、高分辨对地观测、新一代宽带无线移动通信卫星、大型飞机等为代表的国家任务日趋紧迫，迫切需要解决大型结构在复杂物理环境耦合影响下的力学响应等问题，例如高速剪切气流对结构形面的影响规律；米级高稳定结构在真空、超低温环境下微米级变形的测量；大型承载结构在力学载荷作用下，大面积范围内位移/应变场测量等，测量技术面临诸多新的挑战。
[0003]数字散斑检测技术适用于材料和结构的缺陷、位移、变形和力学性能测量，现有仪器只能实现单一参数的检测，完全依赖进口、价格昂贵。但对于实际的产品往往需要缺陷、变形、应变等耦合测量、综合检测、有效融合检测数据进行结构完整性评价。因此，研发激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪成为提高我国重点工业产品指标和产品性能稳定性的迫切需要，对提高我国高端制造业的自主创新能力，具有重要的推动作用。
[0004]目前国内单独介绍电子散斑干涉(三维相移电子散斑干涉仪CN203534532U)或单独介绍电子剪切散斑干涉(剪切散斑干涉仪CN 2814330Y)、单一功能的数字图像相关装置(CN103197424A)的相关专利不少，既能做电子散斑干涉又能做电子剪切散斑干涉的专利存在一些实际应用的问题，例如多功能电子散斑干涉仪(CN 102735380 A)，只能实现W方向的位移测量和应变检测，且其干涉测量过程中参考光光强大于被测物反射光强，可能对后处理造成困扰。
技术实现思路
[0005]本技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构，解决了现有散斑检测设备功能单一、综合检测能力不足的问题。
[0006]本技术目的通过以下技术方案予以实现：一种激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构，包括：激光器、第一快门、光路切换组件、第二快门、第一反射镜、第一相移器、第一出射光机构、第二出射光机构、第三出射光机构、第四出射光机构、第二反射镜、第二相移器、数字成像系统和第一分光棱镜；其中，激光器出射的激光首先经过第一快门再经过光路切换组件分成第一束光和第二束光，第一束光由第三出射光机构射出照射到被测物或数字成像系统，经被测物散射后得到第一散射光；第二束光依次经过第二快门、第一反射镜和第一相移器，最后由第一出射光机构射出照射到被测物上经散射后得到第二散射光；第一散射光和第二散射光入射到数字成像系统得到U方向的图像；由第三出射光机构射出照射到数字成像系统的第一束光和第二散射光入射到数字成像系统得到W方向的图像；或激光器出射的激光首先经过第一快门再经过光路切换组件照射到第一分光棱镜，经过第
一分光棱镜分成第三束光和第四束光，第三束光由第四出射光机构射出照射到被测物上经散射后得到第三散射光；第四束光经过第二相移器和第二反射镜，最后由第二出射光机构射出照射到被测物上经散射后得到第四散射光，第三散射光和第四散射光入射到数字成像系统得到V方向的图像。
[0007]上述激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构中，所述光路切换组件包括第三反射镜和第二分光棱镜；其中，激光器出射的激光首先经过第一快门再经过第二分光棱镜不经过第三反射镜分成第一束光和第二束光，第一束光由第三出射光机构射出，第二束光依次经过第二快门、第一反射镜和第一相移器，最后由第一出射光机构射出照射到被测物上；或激光器出射的激光首先经过第一快门再经过第三反射镜不经过第二分光棱镜照射到第一分光棱镜，经过第一分光棱镜分成第三束光和第四束光，第三束光由第四出射光机构射出照射到被测物上，第四束光经过第二相移器和第二反射镜，最后由第二出射光机构射出照射到被测物上。
[0008]上述激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构中，所述数字成像系统包括第一相机、第二相机、第四反射镜、第三分光棱镜、第五反射镜、第三相移器和可移动平台；其中，所述第四反射镜、所述第三分光棱镜、所述第五反射镜和所述第三相移器设置于所述可移动平台上；所述可移动平台能够上升和下降，当所述可移动平台在最高位置时，第四反射镜能够遮挡住第一相机，第三分光棱镜的光轴与第二相机的中心轴线重合。
[0009]上述激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构中，所述可移动平台下降，使得不遮挡第一相机和第二相机，第一散射光和第二散射光入射到第一相机得到U方向的图像，由第三出射光机构射出照射到第一相机的第一束光和第二散射光入射到第一相机得到W方向的图像；第三散射光和第四散射光入射到第一相机得到V方向的图像。
[0010]上述激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构中，所述可移动平台上升到最高位置，第一散射光经第四反射镜反射后入射到第三分光棱镜，经第三分光棱镜后分成第一分束光和第二分束光，第一分束光经第五反射镜反射后再经第三分光棱镜得到第一入射光，第二分束光经第三相移器反射后再经第三分光棱镜得到第二入射光，第一入射光和第二入射光入射到第二相机得到剪切方向的图像。
[0011]上述激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构中，所述第一分光棱镜分光比为50:50。
[0012]上述激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构中，所述第二分光棱镜分光比为50:50。
[0013]上述激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构中，所述第三分光棱镜分光比为50:50。
[0014]上述激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构中，所述第三反射镜为直角棱镜反射镜。
[0015]上述激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构中，所述第一快门和所述第二快门均采用TTL触发控制。
[0016]本技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0017](1)本技术采用了光路复用设计，光路结构可以实现四种测量光路，分别实现U、V、W三维方向上位移的散斑干涉测量、W方向上应变的剪切干涉测量和数字图像相关测量
功能；
[0018](2)本技术采用了单激光器，双相机设计，大大简化了设备的整体结构，降低了设备成本；
[0019](3)本技术的光的通路采用了深孔加工工艺，使所有光路都在自己的光路管道内传播，相互之间没有干扰，起到了消除杂散光干扰的作用；
[0020](4)本技术的激光器采用了常开设计，光的通断及光路切换由快门实现，减少了激光器预热时间，起到了保证设备出光质量的作用；
[0021](5)本技术采用了单激光器设计，起到了降低整体设备功率，提升设备不同光路出光一致性的作用。
附图说明
[0022]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构，其特征在于包括：激光器(1)、第一快门(2)、光路切换组件(3)、第二快门(4)、第一反射镜(5)、第一相移器(6)、第一出射光机构(7)、第二出射光机构(8)、第三出射光机构(9)、第四出射光机构(10)、第二反射镜(11)、第二相移器(12)、数字成像系统(13)和第一分光棱镜(14)；其中，激光器(1)出射的激光首先经过第一快门(2)再经过光路切换组件(3)分成第一束光和第二束光，第一束光由第三出射光机构(9)射出照射到被测物或数字成像系统(13)，经被测物散射后得到第一散射光；第二束光依次经过第二快门(4)、第一反射镜(5)和第一相移器(6)，最后由第一出射光机构(7)射出照射到被测物上经散射后得到第二散射光；第一散射光和第二散射光入射到数字成像系统(13)得到U方向的图像；由第三出射光机构(9)射出照射到数字成像系统(13)的第一束光和第二散射光入射到数字成像系统(13)得到W方向的图像；或激光器(1)出射的激光首先经过第一快门(2)再经过光路切换组件(3)照射到第一分光棱镜(14)，经过第一分光棱镜(14)分成第三束光和第四束光，第三束光由第四出射光机构(10)射出照射到被测物上经散射后得到第三散射光；第四束光经过第二相移器(12)和第二反射镜(11)，最后由第二出射光机构(8)射出照射到被测物上经散射后得到第四散射光，第三散射光和第四散射光入射到数字成像系统(13)得到V方向的图像。2.根据权利要求1所述的激光散斑干涉耦合数字图像相关检测仪光路结构，其特征在于：所述光路切换组件(3)包括第三反射镜(17)和第二分光棱镜(18)；其中，激光器(1)出射的激光首先经过第一快门(2)再经过第二分光棱镜(18)不经过第三反射镜(17)分成第一束光和第二束光，第一束光由第三出射光机构(9)射出，第二束光依次经过第二快门(4)、第一反射镜(5)和第一相移器(6)，最后由第一出射光机构(7)射出照射到被测物上；或激光器(1)出射的激光首先经过第一快门(2)再经过第三反射镜(17)不经过第二分光棱镜(18)照射到第一分光棱镜(14)，经过第一分光棱镜(14)分成第三束光和第四束光，第三束光由第四出射光机构(10)射出照射到被测物上，第四束光经过第二相移器(12)和第二反射镜(11)，最后由第二出射光机构(8)射出照射到被测物上。...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂中原，邵珩，周勇，钟俊杰，刘战捷，祁俊峰，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。