[发明专利]一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置及测量方法，其中，所述装置以激光器为光源，利用准直扩束器、分束器、聚焦镜和全反射镜等光学器件构成面内位移与离面位移综合测量光学系统，同时，通过温度控制装置、显示装置和加热片，可自动改变被测物体的环境温度，可同时测试相同物体或不同物体面内位移与离面位移，另外，新型的面内位移样品架与离面位移样品架进一步扩展了测试样品的范围。本发明具有智能、精密、实时监测、应用范围广、灵活方便、综合性强的特点，适用于在工业、农业、林业、生物医学等诸多领域中广泛应用。

主权项

1.一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，包括激光器(1)，其特征在于：激光器(1)的水平光路上依次设置有准直扩束器(2)、第一分束器(3)、第二分束器(4)、离面位移样本(5a)和离面位移样本架(5b)以及第一加热片(16a)、第一温度控制装置(14)与第一温度显示装置(15)；与所述水平光路垂直的竖直光路上面向第一分束器(3)的一面依次设置有面内位移样本(10a)和面内位移样本架(10b)以及第二加热片(16b)、第二温度控制装置(16)与第二温度显示装置(17)、第一聚焦镜(11)、第一成像设备(12)和第一显示系统(13)；与所述水平光路垂直的竖直光路上面向第二分束器(4)的一面依次设置有第二聚焦镜(7)、第二成像设备(8)和第二显示系统(9)，背向第二分束器(4)的一面设置有全反射镜(6)；其中：/n所述准直扩束器(2)所有通光面均镀有透过率HT>99.5％的600nm-800nm高透膜；/n所述第一分束器(3)的通光平面均镀有透过率HT>99.5％的600nm-800nm高透膜；/n所述第二分束器(4)的通光平面均镀有透过率HT>99.5％的600nm-800nm高透膜；/n所述全反射镜(6)靠近光路的一面设置有反射率HR>99.5％的600nm-800nm高透膜；/n所述离面位移样本架(5b)为竖向U型样品架，上方开口，左侧端面设置有圆形孔(5c)，所述圆形孔(5c)的半径不小于1.2cm，右侧端面上固定有第一螺旋测微器(5d)，底端面设置有第一螺丝(5e)和第一螺丝杆(5f)，离面位移样本(5a)朝向光路的一侧紧贴于离面位移样本架(5b)左侧端面的圆形孔(5c)上；/n所述离面位移样本(5a)为厚度不大于18cm的固体样品，第一加热片(16a)、第一温度控制装置(14)与第一温度显示装置(15)均设置于离面位移样本(5a)背向光路的一侧；/n所述面内位移样本架(10b)为横向U型样品架，右端面开口，上端面上固定有第二螺旋测微器(10d)，底端面设置有第二螺丝(10e)和第二螺丝杆(10f)，面内位移样本(10a)位于面内位移样本架(10b)上端面和底端面之间；/n所述面内位移样本(10a)为厚度不大于18cm的透明固体样品，第二加热片(16b)、第二温度控制装置(16)与第二温度显示装置(17)设置于面内位移样本(10a)背向光路的一侧；/n所述第一聚焦镜(11)和第二聚焦镜(7)的通光面均镀有反射率HR>99.5％的600nm-800nm高透膜；/n所述第一成像设备(12)位于第一聚焦镜(11)焦点附近，所述第二成像设备(8)位于第二聚焦镜(7)焦点附近；/n所述全反射镜(6)靠近光路的一面镀有反射率HR>99.5％的600nm-800nm高反膜。/n