[其他]多幅动态全息光弹仪

说明书

本发明是一种动态全息光弹仪，特别是一种多幅、付里叶存贮型的动态全息光弹仪。

现有技术中动态全息光弹仪采用的光源有多火花式或红宝石脉冲激光二种。多火花式光弹仪，能对同一过程实现多幅取样，但用此种干涉图难于定量计算，而且多火花与照相机不在同一光轴上，将引起不可避免的误差。采用红宝石脉冲激光的动态全息光弹仪，能有效地分离主应力与主应力差，利于定量计算，但由于常用的红宝石激光器一般仅有一对双脉冲，只可得到一幅全息光弹干涉图。虽有序列脉冲红宝石激光器，因其不是序列脉冲对，故只能记录序列单次曝光全息图，得不到多幅全息干涉图。因此，现有的动态全息光弹仪，无法得到多幅全息光弹干涉图。

本发明的目的是提供一种能对同一样品一次过程的多幅取样（每次一到几百幅），并能定量计算的动态全息光弹仪。

本发明是这样实现的：一种多幅动态全息光弹仪，包括全息光弹光路，其特征在于有一个连续输出的激光器、脉冲调制器、声光调制同步点阵记录装置或鼓轮转动式记录装置。连续输出的激光器发出的相干性优良的连续激光束，经脉冲调制器调制为脉冲宽度、脉冲对内两脉冲的间隔以及脉冲对与脉冲对之间的间隔均可调的序列双脉冲激光，其脉冲对个数可控。该激光束，经分光镜分为参考光和物光束，物光束再扩束准直后令其通过待测件，该光束便携带待测件的信息。现有的动态全息光弹，即以此物光波与参考光会合，记录全息光弹干涉图。本发明对上述宽束物光束再经过透镜，在此透镜象方焦点附近的区域，使物光束与未扩束的参考光会合，记录下待测件的全息光弹干涉图。二次曝光法，也就是令一对脉冲激光分束后的物光束通过变化前后的待测件，得到因待测件应力变化引起的全息光弹干涉图。由待测件出射的物光，经透镜聚焦后光能密度大大提高，且参考光未经扩束，故使全息记录介质曝光时间缩短到微秒，以至几十毫微秒。在物光束与参考光会合前，采用声光调制同步点阵记录装置，可将一待测件的应力波传播过程的几幅到几百幅全息光弹干涉图，以点阵方式记录在同一全息介质上，或采用鼓轮转动式记录装置进行高密度记录。采用相干性优良的连续输出激光器作为光源，省去了价格昂贵的红宝石激光器；采用脉冲调制器，输出的脉冲激光对的每个脉冲宽度、脉冲对中的两脉冲间隔及脉冲对与脉冲对之间的间隔，均可在较大范围内调节，且激光脉冲对较多（达几百幅），因而可对待测中应力波传播全过程进行一至几百幅取样；利用声光调制同步点阵记录装置或鼓轮转动式记录装置，可将几百幅全息光弹干涉图记录在一张不大的全息记录介质上，大大地节省了全息记录材料。

本发明与现有技术相比，其特点是既能对同一样品一次过程实现多幅取样（每次一到几百幅），又能作到定量计算，且可节省全息记录材料，降低成本。

以下结合附图分别以二个实施例对本发明作进一步描述。

图1是本发明实施例1利用声光调制同步点阵记录装置的原理图。

图2是本发明实施例2利用鼓轮转动式记录装置的原理图。

实施例1，参照图1，由连续激光器（1）发出的连续激光束，由空间滤波器（2）滤波后，经由程序控制信号发生电路、延时电路、双脉冲信号发生电路、脉冲个数选择电路、脉冲高压放大电路串联的控制电源（4），与电光晶体（3）组成的脉冲调制器，调制为脉冲宽度、脉冲对中两脉冲间隔及脉冲对与脉冲对之间的间隔均可调节的序列双脉冲激光。该激光束，经分光镜（5），分成参考光和物光束，物光束经全反镜（6）转折，并由扩束镜（7）和准直镜（8）组成的扩束系统扩展成为大口径平行光束。该光束，通过偏振片（9）、四分之一波片（ (λ)/4 ）（10）进入待测件（11），然后，出射的宽光束，再通过付氏透镜（12）和准直镜（13）组成的缩束系统出射的直径为毫米级大小的平行细光束。该细光束，进入声光晶体（15）。由于分光镜（5）位于电光晶体（3）与扩束镜（7）之间，故分光镜（5）反射的参考光未经扩束，通过偏振片（20）、四分之一波片（21），并由全反镜（22）、全反镜（14）转折，进入另一声光晶体（16）。这里的声光晶体（15）与（16），其特性完全相同，且由同步控制器（19）控制，进行同步扫描，则两声光晶体（15）、（16）出射的光束始终平行，再经透镜（17），在位于透镜（17）焦平面上的全息记录介质（18）上产生干涉，进行点阵记录，记录下待测件（11）的全息光弹干涉图。