剪切電子散斑干涉技術(shù)研究.pdf

1、散斑計(jì)量是光檢測技術(shù)的一個(gè)重要分支.這一技術(shù)利用相干光照射在粗糙的物體表面,在空間所形成的散斑,或物體表面自然存在的或人造的散斑顆粒,實(shí)現(xiàn)物體表面位移和變形檢測.在過去的30多年中,除了對散斑場自身的特性和規(guī)律給予深入的研究外,有多種散斑測量技術(shù)(如散斑照相、散斑干涉和散斑剪切干涉)逐漸發(fā)展和建立起來,并在不同的領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用.
　　電子散斑干涉測量技術(shù)(ESPI)近二十年來已發(fā)展成變形場測量的重要方法.而電子剪切散斑干涉

2、術(shù)(ESSPI)正是在電子散斑干涉術(shù)(ESPI)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種測量位移導(dǎo)數(shù)的新的方法,具有可以實(shí)現(xiàn)全場測量,光路簡單,調(diào)節(jié)方便,對環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn).而在電子剪切散斑干涉術(shù)(ESSPI)的定量測量中應(yīng)用相移技術(shù),可以使測量精度大為提高,因此被廣泛用于無損檢測等領(lǐng)域(NDT).
　　本文就電子剪切散斑干涉及相移技術(shù)方法進(jìn)行了研究討論,主要的內(nèi)容可概括如下:
　　1、簡單地介紹了散斑的概念及幾種形成方法,回顧了散斑計(jì)量的發(fā)展

3、歷史.
　　2、系統(tǒng)地介紹了電子散斑干涉術(shù)的基本原理;介紹了位相測量方法的基本原理.并對其中的相移法的原理,實(shí)現(xiàn)相移的方法及相移算法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹.
　　3、介紹了基于沃拉斯頓棱鏡作為剪切元件的傳統(tǒng)的剪切電子散斑干涉術(shù),分析了沃拉斯頓棱鏡的剪切機(jī)理,由于錯(cuò)位的二物光束同向傳播,很難通過將它們分開來引入附加相位的方法來實(shí)現(xiàn)相移.平移棱鏡相移法可以在二束物光不分開的情況下實(shí)現(xiàn)相移.本文對平移棱鏡相移法進(jìn)行理論分析,證明平移棱鏡

4、可以引入穩(wěn)定的、線性的附加相位,并推導(dǎo)出附加位移與附加相位之間的關(guān)系式.同時(shí),對入射光線的入射角度在電子剪切散斑干涉中產(chǎn)生的影響作了理論分析,給出了它們之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式,估計(jì)了相對誤差.利用周邊固定中心加載的圓盤進(jìn)行實(shí)驗(yàn),給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,證明平移棱鏡相移法可以有效地從干涉條紋中定量提取位移導(dǎo)數(shù)信息.
　　4.提出了以錯(cuò)位方棱鏡為剪切元件的新的電子剪切散斑干涉術(shù),分析了剪切方棱鏡的剪切機(jī)理,并將剪切方棱鏡用于典型的剪切電子散斑干