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雙折射測量係統
發布時間:2017-09-04   點擊次數:2664次

雙折射(birefringence)是指一條入射光線產生兩條折射光線的現象 。將一塊冰洲石(透明的方解石)放在書上看,它下麵的線條都變成雙影 。

雙折射是光束入射到各向異性的晶體,分解為兩束光而沿不同方向折射的現象。光在非均質體中傳播時 ,其傳播速度和折射率值隨振動方向不同而改變,其折射率值不止一個;光波入射非均質體,除特殊方向以外 ,都要發生雙折射,分解成振動方向互相垂直、傳播速度不同、折射率不等的兩種偏振光,此現象即為雙折射 。如圖1

​                        圖 1

雙折射具有大小和方向兩種特征,雙折射的大小也可以說是相位差的大小,相位差是同時入射樣品的兩種不同方向的偏振光射出時所產生的差距。方向性是材料的分子排列方向。比較和計算透光前後的偏光變化,便可測量雙折射。

 市場上簡單的雙折射設備, 圖2是將測量的對象放在兩塊偏光板中間下麵打上光源,旋轉兩塊偏光板通過人眼來觀察明暗及顏色的變化,來推測雙折射的大小。在光學材料和元件的製造過程中,這種設備是極其不可靠的,因此在光學材料及元件的製造中,確定雙折射的大小和應力的空間分布極其重要的。              圖2

由於現在的科技高速發展,所以在的產品的研發和工藝的改造方麵都要求很高的效率和度。在光學材料及元件的雙折射測量方麵的手段也在進行著新老的更替,一款使用方便,測量數度快且的設備被開發了出來  如圖3所示,已經實現了符合市場需求的的測量功能,該設備可以快速的分析整個被測區域的雙折射情況。

                               圖3

為了更加和的測量數據,該設備的核心原理是采用*的光子晶體製成的傳感器圖(原理見圖4),光子晶體是將數十萬個4種不同偏振方向且大小隻有5um×5um的偏光片,集合而製成的光子晶體整列,讓和將光子晶體上的每一5um×5um大小的偏光陣列與CCD相機上的每一個像素單元一一貼合對應,用4種不同方向的偏光片來代替上述凯发手机APP下载說的旋轉偏光片的動作。

 

                               圖4

使用組裝了*的傳感器的攝像機,拍攝測量物體,可以在zui快3秒的時間得到整個測量麵測量數據,如圖5所示,測量結果可以讓使用者一目了然的觀察到,測量物體的雙折射情況,而且還可以利用軟件的功能,取得這個麵上的任意一條線或者一個點的雙折射數值  如圖6所示。

​       

          

圖5:導光板(注塑成型)的測量結果

     

 

 

  圖6:(導光板)表格的曲線圖代表白線的雙折射數據

圖5: 顏色越藍 說明雙折射(應力)越小 顏色越紅說明雙折射(應力)越大

 

應用

雙折射測量係統更易於快速、的測量應力雙折射及其空間分布和方向。與逐點測量方法相比,圖像測量係統具有明顯的優勢,除了對空間分辨率有較高要求的應用外,相對較低的麵形質量要求也是一個重要的方麵。

雙折射測量係統可以應用於產品生產的整個流程, 如射出成型的產品,從原材料的選擇,到成型的條件,工藝的改進以及產品完成後的檢查,可以有限的降低企業的成本,提高產品的附加值。圖7是應用的範圍。

 

                                          圖7

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