电子散斑剪切干涉相移技术的研究.pdf

《电子散斑剪切干涉相移技术的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷第5期2010年10月光学仪器oPTICALINSTRUMENTSV01．32．№．5october。2010文章编号：1005—5630(2010)05一0064一05电子散斑剪切干涉相移技术的研究*王敏，王开福(南京航空航天大学航空宇航学院，江苏南京210016)摘要：在散斑干涉技术中，待测量与干涉条纹图的相位信息直接相关，因此从干涉条纹图提取相位分布信息就显得尤为重要。文中对平移沃拉斯顿棱镜相移法进行理论分析，证明平移棱镜可以引入稳定、线性的附加相位，给出了棱镜移动和附加相位的关系。利用周边固定中心加载的圆盘进行实

2、验。给出了实验结果，证明平移棱镜相移法可以有效地从干涉条纹中定量提取位移导数信息。关键词：电子散斑剪切干涉术(ESSPI)；相移；沃拉斯顿棱镜；位移导数中图分类号：o657．3文献标识码：Adoi：10．3969／j．issrL1005—5630．2010．05．014Studyofpha触shiftingtechniq眦inESSPI张NG胞咒，wANGK口i^(CollegeofAerosp牝eEngin∞ring，NanjingUniversityofAerollauticsandAstro腿uti∞，Nangjing21

3、0016，Ch王m)Abstr越t：InEsI)I，thequalitywhichneedtomeasureisdirectlyrelatedtophasemessage，soit’simportanttoextractinfom均tionfromphasemessage．ThispapergivesthetheoreticalanalysisofmethodofthetranslatingWollastonprismphase-shiftstechniqueandproVesitcouldintroduceadditional

4、phaseofstabilityandlinearity．TherelationshipbetweenthemovementofprismandtheadditionalphaseisofferedAtypicalexperimentaboutthemethodiscarriedoutbyusingacentrallyloadedclampedcircularplate．Theresultisoffered，itshowsthatmethodoftranslatingWollastonprismphase—shiftstechn

5、iquecouldeffectiVelyobtaindisplac咖entderivativefieldfromfringepatternsoftestobject．1‘eywol’ds：electronicspeckle—shearingpatterninterferometry(E!沿PI)；phase—shifting；Wollastonprism；derivativeofdisplacement引言电子散斑剪切干涉术(ESSPI)是继电子散斑干涉术后发展的一种测量位移导数的新技术。它除了具有电子散斑干涉术的许多优点外，还

6、有光路简单，对振动隔绝的要求低等特点。另外，它测量的是位移导数，在自动消除刚体位移的同时对于缺陷受载的应变集中十分灵敏Ⅲ，因此被广泛地应用于无损检测领域‘2

7、。文中利用沃拉斯顿棱镜作为剪切元件。由于错位的两光束同向传播，将它们分开来引入相位的方法显然很难，故利用一种平移相移镜的方法，推出附加位移和附加相位的关系，用周边固定，中心加载的圆。收稿日期：2010．03_05作者简介：王敏(1985一)，男，安徽安庆人，硕士研究生，主要从事光测力学方面的研究。第5期王敏，等：电子散斑剪切干涉相移技术的研究·65·盘进行实验，得出的实验结

8、果证明这种相移方法稳定且线性好，可以从干涉条纹中定量的提取位移导数信息。l电子散斑剪切原理散斑剪切干涉法的原理如图1所示，在散斑剪切照相机镜头前放置一块沃拉斯顿棱镜，光线经过棱镜时将发生偏折，在焦平面上将产生与楔角方向相同的两个剪切的像，这两个像是由激光形成1～激光器；2一扩柬镜；3一被测物；的，它们将在焦平面上互相干涉而形成散斑干涉图像[3I。当两个变4—cCD摄像机；5一剪切棱镜；形前后的散斑图像同时记录在一块干板上，经过处理后，将干板放6-偏振片；7一z00⋯魔头。套竺里叶滤波光路中，将出现一个表示物体位移偏导数的条纹芝1

9、翟萎鬻图案。一”⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯‘‘这里假设楔块的楔角沿着z方向。同样的，如果楔块的楔角沿y方向，则剪切也是沿着y方向。对于整个物体来说，在像平面上形成了两个互相剪切的像，他们在像平面上相互叠加，形成的光强为：I=2n2[1+cos击：](1)其中妣=口(z+酗