[发明专利]一种高温环境下双波长剪切干涉测量物体表面曲率的方法

权利要求书

1.一种高温环境下双波长剪切干涉测量物体表面曲率的方法，其特征在于，所述方法采用双波长剪切干涉曲率测量系统，所述双波长剪切干涉曲率测量系统，包括：双波长偏振激光器、扩束系统、分光镜、偏振分光棱镜、第一光栅、第二光栅、第三光栅、第四光栅、第一凸透镜、第二凸透镜、第一过滤屏、第二过滤屏、第一成像屏、第二成像屏、第一CCD相机、第二CCD相机、数据处理及显示系统；

所述双波长偏振激光器（3）发出一束含两个波长且振动方向相互垂直的偏振激光，该激光经过扩束系统（4）扩束后经过分光镜（5）反射到试件（2）表面，试件放置在受热环境中，激光经过试件表面反射后透过分光镜（5）传播，通过分光棱镜（6）将振动方向不同的两个波长偏振激光分开传播，透过分光棱镜传播的激光频率为f1，频率为f1的激光经过第一光栅（7）和第二光栅（8）剪切干涉形成干涉条纹，透过第一凸透镜（11）后通过第一过滤屏（13）在第一成像屏（15）上成像，用第一CCD相机（17）拍摄记录第一成像屏上包含试件表面形貌信息的干涉条纹；通过分光棱镜（6）反射传播的激光频率为f2，f2部分激光经过第三光栅（9）和第四光栅（10）剪切干涉形成干涉条纹，透过第二凸透镜（12）后通过第二过滤屏（14）在第二成像屏（16）上成像，用第二CCD相机（18）拍摄记录第二成像屏上包含试件表面形貌信息的干涉条纹，第一CCD相机和第二CCD相机拍摄记录的信息传入到数据处理及显示系统（19）进行处理，并最终得到并显示试件在高温受热情况下的表面曲率分布；

曲率κ_xx、κ_yy、κ_xy计算关系式如下：

κxx=p2Δg(λ1)∂n2(x)∂x-g(λ2)∂n1(x)∂xg(λ1)-g(λ2)]]>

κyy=p2Δg(λ1)∂n2(y)∂y-g(λ2)∂n1(y)∂yg(λ1)-g(λ2)]]>

κxy=p2Δg(λ1)∂n2(y)∂x-g(λ2)∂n1(y)∂xg(λ1)-g(λ2)]]>

其中κ_xx、κ_yy、κ_xy为试件表面曲率，x方向为水平方向，y为竖直方向，g(λ₁)、g(λ₂)分别为频率f1、f2激光的空气折射率，分别为光栅方向沿水平方向f1、f2激光水平方向剪切干涉+1级干涉条纹的条纹数，分别为光栅方向沿竖直方向f1、f2激光竖直方向剪切干涉+1级干涉条纹的条纹数，p为光栅密度常数，Δ为相邻两光栅之间距离。