[發明專利]基于偏振消光的透明介質單面選擇成像方法及其裝置

在審

• 申請號: 201711072804.2
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107727668A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 潘衛清;王亞婷;徐弼軍;胡曉武;瞿鵬
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958;G01N21/88
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙)33234
• 代理人: 丁海華

1.基于偏振消光的透明介質單面選擇成像方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、在待檢測透明介質的一側設置光源和起偏器，另一側設置目鏡和檢偏器；

b、在待檢測透明介質下方放置一透光墊板；

c、光源經起偏器向待檢測透明介質上表面射入一入射光線，入射光線在待檢測透明介質上表面的反射光線和入射光線的折射光線在待檢測透明介質下表面的反射光線經檢偏器進入目鏡；

d、轉動檢偏器，在目鏡中分別僅得到自待檢測透明介質上表面的反射光線和自待檢測透明介質下表面的反射光線，從而實現待檢測透明介質的單面選擇成像。

2.根據權利要求1所述的基于偏振消光的透明介質單面選擇成像方法，其特征在于：步驟c中，入射光線的入射角呈布儒斯特角。

3.根據權利要求1所述的基于偏振消光的透明介質單面選擇成像方法，其特征在于：步驟a中，先在待檢測透明介質的光源側設置起偏器，再檢測當入射光線的偏振光的振動方位角為0°時起偏器的角度，并將該角度定義為參照角度，之后再在目鏡側設置檢偏器。

4.根據權利要求3所述的基于偏振消光的透明介質單面選擇成像方法，其特征在于：確定入射光線的偏振光的振動方位角為0°，具體方法是入射光線射入待檢測透明介質，入射光線的入射角呈布儒斯特角，旋轉起偏器，當自待檢測透明介質上表面的反射光線和自待檢測透明介質下表面的反射光線在目鏡中同時消失時，此時入射光線的偏振光的振動方位角為0°。

5.根據權利要求1至4任一項所述的基于偏振消光的透明介質單面選擇成像方法，其特征在于：所述的起偏器和檢偏器均為偏振片。

6.根據權利要求1所述的基于偏振消光的透明介質單面選擇成像方法，其特征在于：步驟c中，入射光線的最佳振動方位角的計算方法為：

由已知得

式中，a為入射光線的振動方位角，a'為入射光線在待檢測透明介質上表面的反射光線的振動方位角，a”為入射光線的折射光線在待檢測透明介質下表面的反射光線的振動方位角，i為入射光線的入射角，γ為入射光線在入射透明介質后的折射角，θ為入射光線經透明介質后入射透光墊板的折射角；

其中，式中n₂為透明介質的折射率，n₃為透光墊板的折射率；

當a為入射光線的最佳振動方位角時，即令：f(i,a,n₃)＝90°，i∈(0°,90°),n₃∈(1,2)，

求出a，即得到入射光線的最佳振動方位角。

7.根據權利要求1所述的基于偏振消光的透明介質單面選擇成像方法，其特征在于：步驟c中，入射光線的偏振光的最佳振動方位角的范圍為0°至40°。

8.實現如權利要求1-7任一項所述的基于偏振消光的透明介質單面選擇成像方法的裝置，其特征在于：包括底座(1)，底座(1)上方設有基板(2)，基板(2)的兩側分別設有第一轉動臂(3)和第二轉動臂(4)，所述的第一轉動臂(3)上設有光源(5)，光源(5)的出光端設有平行光管(6)，平行光管(6)的端部設有起偏器(7)；所述的第二轉動臂(4)上設有目鏡(8)，目鏡(8)的進光端設有檢偏器(9)；所述的基板(2)的表面設有放置透明介質的作業平臺(10)。

9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于：所述的第一轉動臂(3)包括與基板(1)相固定的第一側肋(11)，第一側肋(11)鉸接有第一支撐臂(12)，第一支撐臂(12)上端與光源(5)轉動連接。

10.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于：所述的第二轉動臂(4)包括與基板(2)相固定的第二側肋(13)，第二側肋(13)鉸接有第二支撐臂(14)，第二支撐臂(14)上端與目鏡(8)轉動連接。