多功能云纹干涉及制栅系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102914273102914273B(45)授权公告日2014.11.26(21)申请号201210413986.6(22)申请日2012.10.25(73)专利权人清华大学地址100084北京市海淀区100084-82信箱(72)发明人戴福隆谢惠民戴相录王怀喜(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人张大威(51)Int.Cl.G01B11/16(2006.01)审查员罗亚梅权权利要求书2页利要求书2页说明书7页说明书7页附图2页附图2页(54)发明名称多功能云纹干涉及制栅系统(57)摘要本发明提出一种多功能云纹干涉及制栅系统，属于光测力学、变形检测技术领域，该系统包括激光器、分光耦合器、干涉光路系统、图像采集系统、加载及六维调节装置以及带有观察窗的高温炉。本发明通过更换不同角度的楔形反射镜和场镜，来实现常温、高温条件下对试件u、v两个位移场的高精度实时测量和高质量光栅的制作，本发明具有结构紧凑、光路简单、使用方便、多灵敏度、可制作单向光栅或正交光栅等优点。CN102914273BCN1029473BCN102914273B权利要求书1/2页1.一种多功能云纹干涉及制栅系统，包括：激光器(1)、分光耦合器(2)、干涉光路系统(3)、图像采集系统(4)、加载及六维调节装置(5)和带有观察窗的高温炉(36)，其特征在于：所述的干涉光路系统(3)中含有制作2400line/mm的u场光栅和测量常温条件下的u场位移的光路、制作2400line/mm的v场光栅和测量常温条件下的v场位移的光路、制作1200line/mm的u场光栅和测量高温条件下的u场位移的光路、制作1200line/mm的v场光栅和测量高温条件下的v场位移的光路，其中，所述制作2400line/mm的u场光栅和测量常温条件下的u场位移的光路依次通过分光耦合器(2)中的开关控制器(6)、第一光纤耦合器(7)后，经第一光纤分光器(9)分光，分两束分别进入干涉光路系统(3)，一束依次经过u场第一反射镜(11)、u场第一准直透镜(13)、u场第一楔形反射镜(15)后入射到常温试件(28)表面，另一束依次经过u场第二反射镜(12)、u场第二准直透镜(14)、u场第二楔形反射镜(16)后入射到常温试件(28)表面；所述制作2400line/mm的v场光栅和测量常温条件下的v场位移的光路依次通过分光耦合器(2)中的开关控制器(6)、第二光纤耦合器(8)后，经第二光纤分光器(10)分光，分两束分别进入干涉光路系统(3)，一束依次经过v场第一反射镜(19)、v场第一准直透镜(21)、v场第一楔形反射镜(23)后入射到常温试件(28)表面，另一束依次经过v场第二反射镜(20)、v场第二准直透镜(22)、v场第二楔形反射镜(24)后入射到常温试件(28)表面；所述制作1200line/mm的u场光栅和测量高温条件下的u场位移的光路依次通过分光耦合器(2)中的开关控制器(6)、第一光纤耦合器(7)后，经第一光纤分光器(9)分光，分两束分别进入干涉光路系统(3)，一束依次经过u场第一反射镜(11)、u场第一准直透镜(13)、u场高温第一楔形反射镜(30)后入射到高温试件(35)表面，另一束依次经过u场第二反射镜(12)、u场第二准直透镜(14)、u场高温第二楔形反射镜(31)后入射到高温试件(35)表面，其中测量高温条件下的u场位移的光路要通过带有观察窗的高温炉(36)；所述制作1200line/mm的v场光栅和测量高温条件下的v场位移的光路依次通过分光耦合器(2)中的开关控制器(6)、第二光纤耦合器(8)后，经第二光纤分光器(10)分光，分两束分别进入干涉光路系统(3)，一束依次经过v场第一反射镜(19)、v场第一准直透镜(21)、v场高温第一楔形反射镜(32)后入射到高温试件(35)表面，另一束依次经过v场第二反射镜(20)、v场第二准直透镜(22)、v场高温第二楔形反射镜(33)后入射到高温试件(35)表面，其中测量高温条件下的v场位移的光路要通过带有观察窗的高温炉(36)；所述制作2400line/mm的u场光栅和测量常温条件下的u场位移的光路、制作2400line/mm的v场光栅和测量常温条件下的v场位移的光路在常温试件(28)表面发生干涉形成干涉图像，经常温场镜(27)被图像采集系统(4)采集，制作1200line/mm的u场光栅和测量高温条件下的u场位移的光路、制作1200line/mm的v场光栅和测量高温条件下的v场位移的光路在高温试件(35)表面发生干涉形成干涉图像，经高温场镜(29)被图像采集系统(4)采集。2.如权利要求1所述的多功能云纹干涉