[实用新型]剪切散斑干涉仪

说明书

本实用新型公开了一种剪切散斑干涉仪，包括光学平台，所述光学平台的顶部设有被测物固定架、激光发射装置以及与计算机电性连接的CCD摄像机，所述被测物固定架上固定有被测物，所述激光发射装置包括发射箱、设于发射箱内的激光器、分束器、第一分光棱镜、第二分光棱镜、第一光路开关、第二光路开关、第三光路开关、第一反光镜以及第二反光镜。本实用新型采用剪切散斑干涉和数字散斑干涉共光路检测，检测灵敏度高，准确性好。

技术领域

本实用新型属于散斑干涉仪技术领域，具体涉及一种剪切散斑干涉仪。

背景技术

剪切散斑干涉是一种直接测量物体表面位移的空间梯度的光学测量技术，其在电子散斑干涉的基础上发展而来。不仅具有非接触，全场测量，高灵敏度等优点，和电子散斑干涉相比，还具备光路简单，对刚体位移不灵敏，抗干扰能力强等优点，在复合材料的无损检领域得到了广泛的应用，然而剪切散斑干涉测量得到的相位解包图直接表征离面位移一阶导数，并不能得到离面量准确值；

数字散斑干涉技术通过将被测物加载前后的散斑图进行一系列的图像处理得到相位解包图表征了物体形变量，该技术能定量计算出物体表面形变量并且精度高，但是光路较为复杂难调，抗干扰能力较弱；

为此，我们提出一种剪切散斑干涉以及数字散斑干涉共光路的剪切散斑干涉仪来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种7仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种剪切散斑干涉仪，包括光学平台，所述光学平台的顶部设有被测物固定架、激光发射装置以及与计算机电性连接的CCD摄像机，所述被测物固定架上固定有被测物，所述激光发射装置包括发射箱、设于发射箱内的激光器、分束器、第一分光棱镜、第二分光棱镜、扩束器、第一光路开关、第二光路开关、第三光路开关、第一反光镜以及第二反光镜；

所述激光器发出的激光经过分束器分成两束光，一束光经过所述扩束器照射于被测物表面，另一束光通过所述第一光路开关进入光纤传递，所述被测物反射光通过第二光路开关进入第一分光棱镜被所述第一分光棱镜分成两束光，两束光分别经过第一反光镜以及第二反光镜反射至CCD摄像机靶面干涉成像，所述被测物散射光还作为物光通过第三光路开关进入第二分光棱镜反射至相移装置，经过所述第一光路开关光纤传递的那束光作为参考光经光纤传输至第二分光棱镜的另一面。

此项设置激光器射出的光由分束器分为两束光，一束光经过扩束器照射在被测物表面，另一束光由第一光路开关控制进入光纤传递，在关闭第一光路开关以及第三光路开关，打开第二光路开关时，整体形成剪切散斑干涉系统，被测物散射光进入第一分光棱镜分成两束光，两束光分别经过第一反光镜以及第二反光镜反射并在CCD摄像机靶面干涉成像，在打开第一光路开关以及第三光路开关，关闭第二光路开关时，整体形成数字散斑干涉系统，被测物散射光作为物光经第二分光棱镜反射到相移装置，另一束光作为参考光经光纤传输到第二分光棱镜的另一面，两束光最终在像面上干涉成像。

优选的，所述被测物固定架的底部通过固定连接的磁性底座吸附固定于光学平台的台面上。

优选的，所述相移装置为压电陶瓷。

优选的，所述发射箱上以及CCD摄像机上均设有接通光导纤维的光纤接口。

本实用新型的技术效果和优点：该剪切散斑干涉仪，本实用新型剪切散斑干涉和数字散斑干涉共光路系统，将剪切散斑干涉图进行重建算法处理，并和数字散斑干涉进行对比,保证了加载前后两个系统测量的被测物在同一状态下，增加了检测的灵敏度，用于室内外快速无损检测的高精密光测力学仪器，它具有非接触、无污染、不受工件几何外形和尺寸限制、全场检测、视频显示、测速率高、检测灵敏度高、缺陷尺寸可测量、无需避光、不需专门隔振、计算机实时图像记录等特点，数字散斑干涉测量的是物体离面位移，其得到的相位解包图直接表征了离面位移量，用数字散斑干涉作为检验离面位移场算法的可靠性和准确性，可广泛用于现场环境的测量。