一种实现电子散斑干涉的大错位方棱镜制造技术

本实用新型专利技术提供了一种实现电子散斑干涉的大错位方棱镜，该大错位方棱镜由普通光学玻璃磨制的二个直角三角棱镜组成，其中一个直角三角棱镜的斜面上镀有半透半反膜，这二个直角三角棱镜的斜面用光学胶粘合在一起形成方棱镜，该方棱镜的一个反射面是磨去一个楔角α的斜面，α在１°到５°之间，方棱镜的入射光所在的面和出射光所在的面镀有增透膜，两个反射面均镀有全反射膜。本实用新型专利技术采用普通光学玻璃取代了现有技术中昂贵的方解石晶体，通过对普通光学玻璃制备的方棱镜进行磨制实现了电子散斑干涉，结构简单，能够很好的控制分束角，获得的干涉条纹质量好，容易实现干涉。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于实现电子散斑干涉位移场检测的大错位方棱镜。
技术介绍
电子散斑干涉测量技术可以精确测量物体的变形场，具有精度高、非接触、对隔震要求 低等优点，在物体的静、动态测量中得到广泛应用。利用大错位晶体棱镜(Wollaston棱镜) 的电子散斑干涉技术则可以实现散斑干涉的位移测量，具有系统简单、不需要专门引入参考 光等优点。利用大错位晶体棱镜的电子散斑干涉技术又称大剪切电子散斑干涉技术，为三维 位移测量提供了一种有效手段。但是利用大错位晶体棱镜的电子散斑干涉技术也有不足之处: 若大错位晶体棱镜的分束角度较小(小于5。)，虽然干涉效果较好，可需要较远的成像距离， 对面内位移的测量灵敏度较低。若大错位晶体棱镜的分束角度比较大(大于5° )，可以在比 较近的距离成像，但是干涉条纹质量很差或者很难实现干涉。从制作大错位晶体棱镜所用材料来看，由于方解石"。—"s的值比较大，用来制作大错位晶体棱镜的只有方解石晶体比较合适，但方解石晶体很昂贵。目前常用的可分光方棱镜如图l所示，是由两个直角三角棱镜l组成，其中一个三角棱 镜的斜面镀有半透半反膜，该斜面为成为半透半反面，用光学胶将这二个直角三角棱镜斜边 对斜边粘合在一起，即得到常用的可分光的方棱镜。图1所示的方棱镜，入射光所进入的面 为入射面4，入射光进入到方棱镜里面以后，经过中间的半透半反面，有一半的光强反射， 到了方棱镜的下底面，经过下底面有部分光要反射，下底面为第一反射面2。经过第一反射 面2反射的光再经过中间的半透半反面后出射，出射光所在面为出射面5。入射光进入到方 棱镜里面经过中间的半透半反面的另外一半的光强透射，透射的光到了左侧的反射面，左侧 的反射面为第二反射面3，由第二反射面3反射的光再经过中间半透半反面的反射后会在出 射面出射。但是上述常用方棱镜不能实现大错位晶体棱镜的电子散斑干涉技术。
技术实现思路
本专利技术针对现有利用大错位晶体棱镜的电子散斑干涉技术中存在的不足，提供一种成本 低、效果好的实现电子散斑干涉的大错位方棱镜。本技术的实现电子散斑干涉的大错位方棱镜采用以下技术方案该大错位方棱镜由普通光学玻璃磨制的二个直角三角棱镜组成，其中一个直角三角棱镜 的斜面上镀有半透半反膜，这二个直角三角棱镜的斜面用光学胶粘合在一起形成方棱镜，该 方棱镜的一个反射面是磨去一个楔角oc的斜面，cc在1°到5°之间，方棱镜的入射光所在的 面和出射光所在的面镀有增透膜，两个反射面均镀有全反射膜。上述方案将方棱镜的一个反射面由原来的直面磨去一个楔角a后变为斜面，这样入射的光 线经过非直角反射，出射的二束光线就分开了。方棱镜的大小尺寸可根据成像透镜的口径来 定。如果方棱镜反射面磨去的角度是oc，则棱镜的光束分开的角度(分束角)是2oc。根据成 像的距离和试件的大小尺寸，a的大小可选择在r到5°之间。本技术采用普通光学玻璃取代了现有技术中昂贵的方解石晶体，通过对普通光学玻 璃制备的方棱镜进行磨制实现了电子散斑干涉，结构简单，能够很好的控制分束角，获得的 干涉条纹质量好，容易实现干涉。附图说明图1为常用的方棱镜结构及光路示意图。图2为本技术的大错位方棱镜的结构及光路示意图。图3为本技术的大错位方棱镜的平面光路示意图。图4为使用本技术的大错位方棱镜实现电子散斑干涉的光路示意图。图中1、直角三角棱镜，2、第一反射面，3、第二反射面，4、入射面，5、出射面，6、圆盘，7、参考平面，8、大错位方棱镜，9、 CCD摄像机。具体实施方式实施例本技术的实现电子散斑干涉的大错位方棱镜如图2所示，是在图1所示的常用可分 光方棱镜的基础上制成的。如图2所示，是将方棱镜的第二反射面3向内磨去一个小的楔角ct， 磨制时以该反射面与直角三角棱镜的斜面相交的棱边为基线向内磨削，在方棱镜的光线入射 面和出射面上镀增透膜，在第一反射面和第二反射面上镀全反射膜，这样入射的光线经过非 直角反射，出射的二束光线就分开了。该方棱镜的大小尺寸可根据成像透镜的口径来定。如 图3所示，如果方棱镜反射面磨去的角度是ot，则棱镜的光束分开的交度(分束角)是2oc。 根据成像的距离和试件的大小尺寸，a的大小可选择在r到5°之间。如图4所示，实验试件为周边固定、中心加载的铝制圆盘6。圆盘6的厚2mra，直径为 60mm，中心用千分尺加载。旁边放置一参考平面7。本技术的大错位方棱镜8的入射光 面对着圆盘6和参考平面7的中间放置。大错位方棱镜8的分束角为6° ，圆盘6与大错位 方棱镜8的距离为1米。用CCD摄像机9成像。CCD摄像机9的成像镜头口径约50毫米，大 错位方棱镜8也取50毫米x50毫米。CCD摄像机9的成像通过图像卡传送给计算机，并在计 算机中进行图像的处理。圆盘6经过大错位方棱镜8形成二个像，参考平面7也成二个像。 出射光面对着CCD摄像机9。调制光路使得圆盘6的一个像和参考平面7的一个像叠加重合。 圆盘6和参考平面7被同一束激光扩束照明后，圆盘6的物光和参考平面7的参考光由于叠 加在CCD摄像机9的靶面产生干涉。圆盘6变形前和变形后分别采集图像并实时相减，相减 后呈现的散斑相关条纹显示在监视器上。可见，利用大错位方棱镜可以实现电子散斑干涉。本技术的大错位方棱镜成本低廉，制作简单，也便于应用。权利要求1.一种实现电子散斑干涉的大错位方棱镜，由普通光学玻璃磨制的二个直角三角棱镜组成，其中一个直角三角棱镜的斜面上镀有半透半反膜，这二个直角三角棱镜的斜面用光学胶粘合在一起形成方棱镜，其特征是该方棱镜的一个反射面是磨去一个楔角α的斜面，α在1°到5°之间，方棱镜的入射光所在的面和出射光所在的面镀有增透膜，两个反射面均镀有全反射膜。专利摘要本技术提供了一种实现电子散斑干涉的大错位方棱镜，该大错位方棱镜由普通光学玻璃磨制的二个直角三角棱镜组成，其中一个直角三角棱镜的斜面上镀有半透半反膜，这二个直角三角棱镜的斜面用光学胶粘合在一起形成方棱镜，该方棱镜的一个反射面是磨去一个楔角α的斜面，α在1°到5°之间，方棱镜的入射光所在的面和出射光所在的面镀有增透膜，两个反射面均镀有全反射膜。本技术采用普通光学玻璃取代了现有技术中昂贵的方解石晶体，通过对普通光学玻璃制备的方棱镜进行磨制实现了电子散斑干涉，结构简单，能够很好的控制分束角，获得的干涉条纹质量好，容易实现干涉。文档编号G02B5/04GK201364392SQ20082022756公开日2009年12月16日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日专利技术者娟 刘, 吕安延, 平 孙, 鹏 宋, 崔洪泰, 锐 王, 王兴海, 高秀梅 申请人:山东师范大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现电子散斑干涉的大错位方棱镜，由普通光学玻璃磨制的二个直角三角棱镜组成，其中一个直角三角棱镜的斜面上镀有半透半反膜，这二个直角三角棱镜的斜面用光学胶粘合在一起形成方棱镜，其特征是：该方棱镜的一个反射面是磨去一个楔角α的斜面，α在１°到５°之间，方棱镜的入射光所在的面和出射光所在的面镀有增透膜，两个反射面均镀有全反射膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙平，高秀梅，刘娟，崔洪泰，王兴海，王锐，宋鹏，吕安延，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]