光彈性系數(shù)測量儀

光彈性系數(shù)測量儀

光彈性系數(shù)是材料的特性常數(shù) 主要是透明材料在受力后，會出現(xiàn)各項異性產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象。

通過光彈性系數(shù)以及雙折射測量，可以獲得材料內(nèi)部殘余應力(Mpa)的值

昊量光電提供的設備通過高精密應力雙折射測量，可以實現(xiàn)對設備實時應力雙折射值（nm）觀測采集。于此同時，通過高精度加壓加力裝置，同時獲得外部壓力（Mpa), 從而獲得材料在一定壓力下，對應光程差轉(zhuǎn)換常數(shù)(nm/Mpa）

產(chǎn)品通過共徑干涉儀和基于傅立葉分析法，實現(xiàn)以速度快，精度高，不受振動和空氣波動等干擾等特點的雙折射測量，系統(tǒng)采用高穩(wěn)定激光光源（2mw），實現(xiàn)優(yōu)化化光學元件配置，實現(xiàn)長期幾乎免維護時間

光彈性系數(shù)測量儀:

變形方式：拉伸/壓縮測量

樣品尺寸：用于拉伸試驗：10 x 80 mm

用于壓縮測試：Φ20mm，薄15mm

厚度：0.3 至 15 毫米

驅(qū)動系統(tǒng)：步進電機左右螺桿同時驅(qū)動

拉伸壓縮距離：100 毫米

稱重傳感器：額定 50 N（可更換為 200 N、1000 N）

恒溫層控溫：室溫-200℃

溫控精度：±1℃

可測量內(nèi)容：

光學特性 光彈性常數(shù)、雙折射

機械性能彈性模量（楊氏模量）、斷裂強度

通過這些測量，可以進行彈性區(qū)域的形態(tài)分析以及拉伸特性和取向特性的分析。

補充基本原理

讓具有雙折射的樣品通過兩頻正交線偏振光（STZL 振蕩光），使其主軸與偏振面重合。每個偏振分量通過樣品的速度在樣品的“雙折射快軸"和“慢相"方向之間不同。因此，通過樣品后，會出現(xiàn)“相位差"。通過使用光學外差干涉法檢測相位差，可以高精度地定量測量樣品的雙折射量。

外差干涉法測量雙折射

通過疊加兩個頻率略有不同的波，可以觀察到等于頻率差異的“拍頻"。從這個拍品中提取必要的信息稱為外差法。由于光也是一種波，它自然會產(chǎn)生“頻率“

從“光學節(jié)拍"中提取信息稱為光學外差干涉法。

在調(diào)音中，我們經(jīng)常使用音叉。一開始，如果在琴弦松動的情況下?lián)軇忧傧彝瑫r使音叉發(fā)出聲音，將分別聽到琴弦的聲音和音叉的聲音。當琴弦逐漸拉緊時，整體聽起來像是一個聲音，但如果仔細聆聽，您會發(fā)現(xiàn)聲音以非常快的周期重復強弱（狀態(tài) 1）。隨著琴弦進一步拉緊，聲音強度的周期逐漸變長（狀態(tài) 2），最終聲音的強度*消失（狀態(tài) 3）。

這種聲音的強度稱為“節(jié)拍"。當兩種聲音（波）的頻率不同時，感覺節(jié)拍就是不同的頻率。當音叉音與弦音的頻差較大時（狀態(tài)1），節(jié)拍周期快（節(jié)拍頻率大）。隨著兩個聲音之間的頻率差變小（狀態(tài) 2），節(jié)拍周期變慢（節(jié)拍頻率變小）。
這樣，兩波重疊就產(chǎn)生了“拍"，拍的頻率就等于兩波的頻率差。在這種情況下，音叉的頻率是恒定的，因此如果將其視為參考信號，則可以通過拍頻來區(qū)分（=檢測）琴弦的頻率，即聲音的周期強度。
在光的情況下，會發(fā)生與聲音相同的現(xiàn)象。也就是說，當兩種頻率略有不同的光疊加時，就會產(chǎn)生與不同頻率相等的光拍。這種稱為“光節(jié)拍"，而光節(jié)拍的頻率有時簡稱為“節(jié)拍頻率"。光節(jié)拍被檢測為光強度的周期性變化（明暗變化）。
如果您向兩個光之一提供一些信息，該信息將相應地出現(xiàn)在光學節(jié)拍中。這里的信息意味著為光的振幅、相位和頻率提供某種信號。換句話說，當一個光具有某些信息時，可以在該光上疊加另一個“參考"光（這稱為參考光）并從光拍頻信號中提取信息。這種信號檢測方法稱為“光外差干涉法"。
光學外差干涉測量具有以下特點。

通過使用鎖定放大器等檢測信號，可以進行高精度、高靈敏度的測量。

當信號信息僅為相位信息時，不受干擾引起的信號光強度波動的影響。

它不受不同頻率的信號分量（一般是噪聲）的影響。

通過增加參考光的強度，可以檢測到微弱的信號。等等

通過相關(guān)計算公式最終可以獲得待測雙折射

主軸方向的同時測量
但是，在上述方法中，（1）必須事先獲得樣品的雙折射主軸方向，（2）主軸方向必須與振蕩STZL 的偏振面... 因此，在圍繞光軸旋轉(zhuǎn)STZL振蕩光的偏振面的同時檢測相位差，同時獲得雙折射量及其主軸方向。
為了使偏振面繞光軸旋轉(zhuǎn)，我們利用了半波片的“將發(fā)射偏振面旋轉(zhuǎn)了入射偏振面與波片主軸夾角的兩倍"的特性。

該圖顯示了使用光學外差法同時測量雙折射量及其主軸方向的光學系統(tǒng)。在這種光學外差干涉儀中，STZL 振蕩光的兩個偏振分量通過*相同的光路，從光源到光電探測器。因此，擾動的影響——例如振動和空氣波動——將影響*相同的兩個極化分量。結(jié)果，由這些干擾引起的所有噪聲分量都被抵消了，而光差拍信號根本不受影響。
一般的光學干涉儀都需要實驗設備來去除振動和空氣波動，但根據(jù)這種測量方法，這種設備是不需要的。這是進行光學測量的一大優(yōu)勢。

輔助信息：雙折射

當光從空氣進入透明材料時，光在邊界處發(fā)生彎曲。換句話說，行進方向發(fā)生了變化。這是由于空氣和透明材料的不同特性。在我們周圍的環(huán)境中，當我們進入浴缸或游泳池時，我們可以通過讓我們的手臂看起來彎曲在水面上來體驗它，水中的東西看起來比實際更近或更大。當光以這種方式進入不同的物質(zhì)（例如，從空氣到水）時，光傳播的方向發(fā)生彎曲，稱為“光的折射"。
那么光為什么會折射呢？原因是光通過材料時，其通過的速度不同。從感官上來說，我們可以理解，在水中行走和在陸地上行走，在陸地上的速度要快得多。由于水的密度比空氣大，阻力相應增加，所以你不能走得快。粗略地說，你可以用同樣的方式來思考光。“當光線穿過致密的材料時，通過的速度會變慢。"
如下圖A所示，嘗試將手腕浸入水中。然后，如果像 b 一樣將手移向黃色箭頭，由于水的阻力，手會自然彎曲。那時，手背會略微朝下。其實光行進的方向可以用這種方向來表示。在光的情況下，手背的方向稱為“波前"。換句話說，當光線進入折射率高的地方時，光線的波陣面由于其電阻而彎曲，結(jié)果光線的行進方向發(fā)生彎曲。這就是光的折射。
折射度因物質(zhì)而異。