光弹性系数测量仪

光弹性系数测量仪

光弹性系数是材料的特性常数 主要是透明材料在受力后，会出现各项异性产生双折射现象。

通过光弹性系数以及双折射测量，可以获得材料内部残余应力(Mpa)的值

昊量光电提供的设备通过高精密应力双折射测量，可以实现对设备实时应力双折射值（nm）观测采集。于此同时，通过高精度加压加力装置，同时获得外部压力（Mpa), 从而获得材料在一定压力下，对应光程差转换常数(nm/Mpa）

产品通过共径干涉仪和基于傅立叶分析法，实现以速度快，精度高，不受振动和空气波动等干扰等特点的双折射测量，系统采用高稳定激光光源（2mw），实现优化化光学元件配置，实现长期几乎免维护时间

光弹性系数测量仪:

变形方式：拉伸/压缩测量

样品尺寸：用于拉伸试验：10 x 80 mm

用于压缩测试：Φ20mm，薄15mm

厚度：0.3 至 15 毫米

驱动系统：步进电机左右螺杆同时驱动

拉伸压缩距离：100 毫米

称重传感器：额定 50 N（可更换为 200 N、1000 N）

恒温层控温：室温-200℃

温控精度：±1℃

可测量内容：

光学特性 光弹性常数、双折射

机械性能弹性模量（杨氏模量）、断裂强度

通过这些测量，可以进行弹性区域的形态分析以及拉伸特性和取向特性的分析。

补充基本原理

让具有双折射的样品通过两频正交线偏振光（STZL 振荡光），使其主轴与偏振面重合。每个偏振分量通过样品的速度在样品的“双折射快轴"和“慢相"方向之间不同。因此，通过样品后，会出现“相位差"。通过使用光学外差干涉法检测相位差，可以高精度地定量测量样品的双折射量。

外差干涉法测量双折射

通过叠加两个频率略有不同的波，可以观察到等于频率差异的“拍频"。从这个拍品中提取必要的信息称为外差法。由于光也是一种波，它自然会产生“频率“

从“光学节拍"中提取信息称为光学外差干涉法。

在调音中，我们经常使用音叉。一开始，如果在琴弦松动的情况下拨动琴弦同时使音叉发出声音，将分别听到琴弦的声音和音叉的声音。当琴弦逐渐拉紧时，整体听起来像是一个声音，但如果仔细聆听，您会发现声音以非常快的周期重复强弱（状态 1）。随着琴弦进一步拉紧，声音强度的周期逐渐变长（状态 2），最终声音的强度*消失（状态 3）。

这种声音的强度称为“节拍"。当两种声音（波）的频率不同时，感觉节拍就是不同的频率。当音叉音与弦音的频差较大时（状态1），节拍周期快（节拍频率大）。随着两个声音之间的频率差变小（状态 2），节拍周期变慢（节拍频率变小）。
这样，两波重叠就产生了“拍"，拍的频率就等于两波的频率差。在这种情况下，音叉的频率是恒定的，因此如果将其视为参考信号，则可以通过拍频来区分（=检测）琴弦的频率，即声音的周期强度。
在光的情况下，会发生与声音相同的现象。也就是说，当两种频率略有不同的光叠加时，就会产生与不同频率相等的光拍。这种称为“光节拍"，而光节拍的频率有时简称为“节拍频率"。光节拍被检测为光强度的周期性变化（明暗变化）。
如果您向两个光之一提供一些信息，该信息将相应地出现在光学节拍中。这里的信息意味着为光的振幅、相位和频率提供某种信号。换句话说，当一个光具有某些信息时，可以在该光上叠加另一个“参考"光（这称为参考光）并从光拍频信号中提取信息。这种信号检测方法称为“光外差干涉法"。
光学外差干涉测量具有以下特点。

通过使用锁定放大器等检测信号，可以进行高精度、高灵敏度的测量。

当信号信息仅为相位信息时，不受干扰引起的信号光强度波动的影响。

它不受不同频率的信号分量（一般是噪声）的影响。

通过增加参考光的强度，可以检测到微弱的信号。等等

通过相关计算公式最终可以获得待测双折射

主轴方向的同时测量
但是，在上述方法中，（1）必须事先获得样品的双折射主轴方向，（2）主轴方向必须与振荡STZL 的偏振面... 因此，在围绕光轴旋转STZL振荡光的偏振面的同时检测相位差，同时获得双折射量及其主轴方向。
为了使偏振面绕光轴旋转，我们利用了半波片的“将发射偏振面旋转了入射偏振面与波片主轴夹角的两倍"的特性。

该图显示了使用光学外差法同时测量双折射量及其主轴方向的光学系统。在这种光学外差干涉仪中，STZL 振荡光的两个偏振分量通过*相同的光路，从光源到光电探测器。因此，扰动的影响——例如振动和空气波动——将影响*相同的两个极化分量。结果，由这些干扰引起的所有噪声分量都被抵消了，而光差拍信号根本不受影响。
一般的光学干涉仪都需要实验设备来去除振动和空气波动，但根据这种测量方法，这种设备是不需要的。这是进行光学测量的一大优势。

辅助信息：双折射

当光从空气进入透明材料时，光在边界处发生弯曲。换句话说，行进方向发生了变化。这是由于空气和透明材料的不同特性。在我们周围的环境中，当我们进入浴缸或游泳池时，我们可以通过让我们的手臂看起来弯曲在水面上来体验它，水中的东西看起来比实际更近或更大。当光以这种方式进入不同的物质（例如，从空气到水）时，光传播的方向发生弯曲，称为“光的折射"。
那么光为什么会折射呢？原因是光通过材料时，其通过的速度不同。从感官上来说，我们可以理解，在水中行走和在陆地上行走，在陆地上的速度要快得多。由于水的密度比空气大，阻力相应增加，所以你不能走得快。粗略地说，你可以用同样的方式来思考光。“当光线穿过致密的材料时，通过的速度会变慢。"
如下图A所示，尝试将手腕浸入水中。然后，如果像 b 一样将手移向黄色箭头，由于水的阻力，手会自然弯曲。那时，手背会略微朝下。其实光行进的方向可以用这种方向来表示。在光的情况下，手背的方向称为“波前"。换句话说，当光线进入折射率高的地方时，光线的波阵面由于其电阻而弯曲，结果光线的行进方向发生弯曲。这就是光的折射。
折射度因物质而异。