專利名稱:多幅動態(tài)全息光彈儀的制作方法
本發(fā)明是一種動態(tài)全息光彈儀，特別是一種多幅、付里葉存貯型的動態(tài)全息光彈儀。
現(xiàn)有技術中動態(tài)全息光彈儀采用的光源有多火花式或紅寶石脈沖激光二種。多火花式光彈儀，能對同一過程實現(xiàn)多幅取樣，但用此種干涉圖難于定量計算，而且多火花與照相機不在同一光軸上，將引起不可避免的誤差。采用紅寶石脈沖激光的動態(tài)全息光彈儀，能有效地分離主應力與主應力差，利于定量計算，但由于常用的紅寶石激光器一般僅有一對雙脈沖，只可得到一幅全息光彈干涉圖。雖有序列脈沖紅寶石激光器，因其不是序列脈沖對，故只能記錄序列單次曝光全息圖，得不到多幅全息干涉圖。因此，現(xiàn)有的動態(tài)全息光彈儀，無法得到多幅全息光彈干涉圖。
本發(fā)明的目的是提供一種能對同一樣品一次過程的多幅取樣(每次一到幾百幅)，并能定量計算的動態(tài)全息光彈儀。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種多幅動態(tài)全息光彈儀，包括全息光彈光路，其特征在于有一個連續(xù)輸出的激光器、脈沖調制器、聲光調制同步點陣記錄裝置或鼓輪轉動式記錄裝置。連續(xù)輸出的激光器發(fā)出的相干性優(yōu)良的連續(xù)激光束，經脈沖調制器調制為脈沖寬度、脈沖對內兩脈沖的間隔以及脈沖對與脈沖對之間的間隔均可調的序列雙脈沖激光，其脈沖對個數(shù)可控。該激光束，經分光鏡分為參考光和物光束，物光束再擴束準直后令其通過待測件，該光束便攜帶待測件的信息。現(xiàn)有的動態(tài)全息光彈，即以此物光波與參考光會合，記錄全息光彈干涉圖。本發(fā)明對上述寬束物光束再經過透鏡，在此透鏡象方焦點附近的區(qū)域，使物光束與未擴束的參考光會合，記錄下待測件的全息光彈干涉圖。二次曝光法，也就是令一對脈沖激光分束后的物光束通過變化前后的待測件，得到因待測件應力變化引起的全息光彈干涉圖。由待測件出射的物光，經透鏡聚焦后光能密度大大提高，且參考光未經擴束，故使全息記錄介質曝光時間縮短到微秒，以至幾十毫微秒。在物光束與參考光會合前，采用聲光調制同步點陣記錄裝置，可將一待測件的應力波傳播過程的幾幅到幾百幅全息光彈干涉圖，以點陣方式記錄在同一全息介質上，或采用鼓輪轉動式記錄裝置進行高密度記錄。采用相干性優(yōu)良的連續(xù)輸出激光器作為光源，省去了價格昂貴的紅寶石激光器;采用脈沖調制器，輸出的脈沖激光對的每個脈沖寬度、脈沖對中的兩脈沖間隔及脈沖對與脈沖對之間的間隔，均可在較大范圍內調節(jié)，且激光脈沖對較多(達幾百幅)，因而可對待測中應力波傳播全過程進行一至幾百幅取樣;利用聲光調制同步點陣記錄裝置或鼓輪轉動式記錄裝置，可將幾百幅全息光彈干涉圖記錄在一張不大的全息記錄介質上，大大地節(jié)省了全息記錄材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其特點是既能對同一樣品一次過程實現(xiàn)多幅取樣(每次一到幾百幅)，又能作到定量計算，且可節(jié)省全息記錄材料，降低成本。
以下結合附圖分別以二個實施例對本發(fā)明作進一步描述。
圖1是本發(fā)明實施例1利用聲光調制同步點陣記錄裝置的原理圖。
圖2是本發(fā)明實施例2利用鼓輪轉動式記錄裝置的原理圖。
實施例1，參照圖1，由連續(xù)激光器(1)發(fā)出的連續(xù)激光束，由空間濾波器(2)濾波后，經由程序控制信號發(fā)生電路、延時電路、雙脈沖信號發(fā)生電路、脈沖個數(shù)選擇電路、脈沖高壓放大電路串聯(lián)的控制電源(4)，與電光晶體(3)組成的脈沖調制器，調制為脈沖寬度、脈沖對中兩脈沖間隔及脈沖對與脈沖對之間的間隔均可調節(jié)的序列雙脈沖激光。該激光束，經分光鏡(5)，分成參考光和物光束，物光束經全反鏡(6)轉折，并由擴束鏡(7)和準直鏡(8)組成的擴束系統(tǒng)擴展成為大口徑平行光束。該光束，通過偏振片(9)、四分之一波片(λ/4)(10)進入待測件(11)，然后，出射的寬光束，再通過付氏透鏡(12)和準直鏡(13)組成的縮束系統(tǒng)出射的直徑為毫米級大小的平行細光束。該細光束，進入聲光晶體(15)。由于分光鏡(5)位于電光晶體(3)與擴束鏡(7)之間，故分光鏡(5)反射的參考光未經擴束，通過偏振片(20)、四分之一波片(21)，并由全反鏡(22)、全反鏡(14)轉折，進入另一聲光晶體(16)。這里的聲光晶體(15)與(16)，其特性完全相同，且由同步控制器(19)控制，進行同步掃描，則兩聲光晶體(15)、(16)出射的光束始終平行，再經透鏡(17)，在位于透鏡(17)焦平面上的全息記錄介質(18)上產生干涉，進行點陣記錄，記錄下待測件(11)的全息光彈干涉圖。
實施例2，參照圖2所示的采用鼓輪轉動式記錄裝置的光路系統(tǒng)，與圖1的光路系統(tǒng)基本相同，只是對付氏透鏡(12)象方焦點附近的物光束與未擴束的通過偏振片(20)、四分之一波片(21)和全反鏡(22)反射的參考光，在鼓輪轉動式記錄裝置(23)上的全息記錄介質面上會合，記錄下待測件的全息光彈干涉圖。這里的鼓輪轉動式記錄裝置，采用變速電機，故轉速連續(xù)可調，并和脈沖調制器所調制的脈沖激光對的脈沖寬度、脈沖對與脈沖對之間的間隔一致，以使固定在記錄裝置上的全息記錄介質所記錄的全息光彈干涉圖，兩兩之間既不重合，又不致分離太開。
本發(fā)明廣泛適用于各種材料的動態(tài)特性的全息光彈測試。
權利要求
1.一種動態(tài)全息光彈儀，特別是一種多幅、付里葉存貯型的動態(tài)全息光彈儀，包括全息光彈光路，其特征在于有一個連續(xù)輸出的激光器，脈沖調制器，聲光調制同步點陣記錄裝置或鼓輪轉動式記錄裝置。
2.根據(jù)權利要求
1所述的全息光彈儀，其特征在于脈沖調制器，由程序控制信號發(fā)生電路、延時電路、雙脈沖信號發(fā)生電路、脈沖個數(shù)選擇電路、脈沖高壓放大電路串聯(lián)的控制電源(4)與電光晶體(3)組成。
3.根據(jù)權利要求
1所述的全息光彈儀，其特征在于全息光彈光路中分光鏡(5)位于電光晶體(3)與擴束鏡(7)之間。
4.根據(jù)權利要求
1所述的全息光彈儀，其特征在于全息光彈光路中的待測件(11)與聲光晶體(15)之間串聯(lián)一個由付氏透鏡(12)和準直透鏡(13)組成的縮束系統(tǒng)，或在待測件(11)與鼓輪轉動式記錄裝置(23)之間串聯(lián)付氏透鏡(12)。
5.根據(jù)權利要求
1所述的全息光彈儀，其特征在于聲光調制同步點陣記錄裝置，包括二個相同的聲光晶體(15)、(16)，一個透鏡(17)，一個同步控制器(19)，全息記錄介質(18)。
6.根據(jù)權利要求
1所述的全息光彈儀，其特征在于鼓輪轉動式記錄裝置(23)的電機為變速電機。
專利摘要
一種多幅動態(tài)全息光彈儀，包括全息光彈光路。其特征是有一個連續(xù)輸出的激光器、脈沖調制器、聲光調制同步點陣記錄裝置或鼓輪轉動式記錄裝置。本發(fā)明的特點是既能對同一樣品一次過程實現(xiàn)多幅取樣(每次一到幾百幅)，又能作到定量計算，且可節(jié)省全息記錄材料，降低成本。本發(fā)明廣泛適用于各種材料的動態(tài)特性的全息光彈測試。
文檔編號G01N21/00GK86103974SQ86103974
公開日1987年12月9日 申請日期1986年5月30日
發(fā)明者賀安之, 仉曉武, 閻大鵬 申請人:華東工學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan