[發明專利]一種雙通道譜域光學相干層析成像方法及裝置

有效

• 申請號: 201610893809.0
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN106645027B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 董博;劉嘉健;周延周;何昭水;謝勝利
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請公開了一種雙通道譜域光學相干層析成像方法，包括：相干光束通過第一光路入射至待測樣品，經過待測樣品內部同一截面反射產生第一反射光束以及第二反射光束；第一反射光束通過第一成像通道至第一分光鏡的輸入端，第二反射光束通過第二成像通道至第二分光鏡的第一輸入端，并經過第二分光鏡的第一輸出端輸出至第一分光鏡的輸入端；從第一分光鏡的輸出端輸出的第一反射光以及第二反射光均入射至第二光路；采集干涉光譜；當待測樣品發生形變時，根據干涉光譜分別計算待測樣品內部的面內位移和離面位移。經過待測樣品內部同一截面同時層析成像，實現同時測量離面位移和面內位移。本申請公開了雙通道譜域光學相干層析成像系統，具有上述效果。

技術領域

本發明涉及光學干涉測量技術領域，更具體地說，涉及一種雙通道譜域光學相干層析成像方法，還涉及一種雙通道譜域光學相干層析成像裝置。

背景技術

高聚物及其復合材料被越來越多地應用于航空航天等高新工業領域，在固化成型的過程中，由于高聚物材料具有聚合收縮作用，一方面使得高聚物構件內部產生殘余應力，另一方面也可能產生微米/亞微米級的氣泡、裂縫等缺陷，從而對其力學特性產生影響，嚴重的還會造成安全隱患。高聚物構件的各項異性給其力學特性的理論分析帶來了巨大的困難，因此，對高聚物的表征方法尤為重要。

目前，對材料力學內部特性的主要表征方法包括波長干涉掃描(WSI)和傾斜掃描干涉(TSI)，雖然能對材料內部的位移場進行層析測量，但對每個變形狀態需要拍攝成百上千張的干涉光譜，無法用于熱變形等連續變形過程的測量。在WSI方法基礎上提出的光學干涉譜域相位對照B掃描技術，雖然實現了樣件內部位移場的動態透視測量，但只能測量離面位移場，不能測量面內方向位移場。

因此，如何實現高聚物/高聚物復合材料構件內部離面位移和面內位移的同時測量，是本領域技術人員急需要解決的技術問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種雙通道譜域光學相干層析方法，實現高聚物/高聚物復合材料構件內部離面位移和面內位移的同時測量。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種雙通道譜域光學相干層析成像方法，包括：

相干光束通過第一光路入射至待測樣品，經過所述待測樣品內部同一截面反射產生第一反射光束以及第二反射光束；

所述第一反射光束通過第一成像通道至第一分光鏡的輸入端，所述第二反射光束通過第二成像通道至所述第二分光鏡的第一輸入端，并經過所述第二分光鏡的第一輸出端輸出至所述第一分光鏡的輸入端；

從所述第一分光鏡的輸出端輸出的所述第一反射光以及所述第二反射光均入射至第二光路；

采集經過所述第二光路的所述第一反射光束以及所述第二反射光束形成的干涉光譜；

當所述待測樣品發生形變時，根據所述干涉光譜分別計算所述待測樣品內部的面內位移和離面位移。

優選的，在上述雙通道譜域光學相干層析成像方法中，還包括：

經過第三光路輸出至所述第二分光棱鏡的第二輸入端的參考光束，所述參考光束經過所述第二分光棱鏡入射至所述第一分光棱鏡的輸入端，經過所述第一分光棱鏡入射至所述第二光路。

優選的，在上述雙通道譜域光學相干層析成像方法中，所述當所述待測樣品發生形變時，根據所述干涉光譜分別計算所述待測樣品內部的面內位移和離面位移，包括：

根據所述計算待測樣品的截面輪廓：