[发明专利]线性调频多光束激光外差二次谐波法测量金属线膨胀系数的装置及方法

摘要

线性调频多光束激光外差二次谐波法测量金属线膨胀系数的装置及方法，属于光学领域，本发明为解决采用直接测量法来测量金属线胀系数，存在误差大、测量精度低的问题。本发明包括线性调频激光器、薄玻璃板、第一平面反射镜、待测金属线、电热炉、会聚透镜、光电探测器和信号处理系统；线性偏振光以入射角θ0斜透射薄玻璃板后，再入射至第一平面反射镜，该光束在相互平行的薄玻璃板和第一平面反射镜之间反复反射和透射多次，获得多束经薄玻璃板透射之后的光束和薄玻璃板前表面的反射光一起汇聚至光电探测器的光敏面上，信号处理系统处理数据获取金属线温度变化前后薄玻璃板和第一平面反射镜之间的距离变化量，进而获取待测金属线的膨胀系数。

主权项

线性调频多光束激光外差二次谐波法测量金属线膨胀系数的装置，其特征在于，它包括线性调频激光器(1)、薄玻璃板(3)、第一平面反射镜(4)、待测金属线(5)、电热炉(6)、会聚透镜(8)、光电探测器(9)和信号处理系统；第一平面反射镜(4)的非反射面中心与待测金属线(5)的一端固定连接，待测金属线(5)与第一平面反射镜(4)垂直，待测金属线(5)的整体位于电热炉(6)内；薄玻璃板(3)与第一平面反射镜(4)平行、等高；薄玻璃板(3)与第一平面反射镜(4)之间的距离d为20mm～30mm；线性调频激光器(1)发出的线性偏振光以入射角θ₀斜入射至薄玻璃板(3)，经该薄玻璃板(3)透射之后的光束入射至第一平面反射镜(4)，该光束在相互平行的薄玻璃板(3)和第一平面反射镜(4)之间反复反射和透射多次，获得多束经薄玻璃板(3)透射之后的光束和薄玻璃板(3)前表面的反射光一起通过会聚透镜(8)汇聚至光电探测器(9)的光敏面上，所述光电探测器(9)输出电信号给信号处理系统；信号处理系统处理数据获取金属线5温度变化前后薄玻璃板(3)和第一平面反射镜(4)之间的距离变化量ΔD，进而获取待测金属线(5)的膨胀系数α。