[發(fā)明專利]測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711097070.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN107655858B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何俊;張哲;王義平;王英;廖常銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/45
• 分類號(hào): G01N21/45;G01N21/01
• 代理公司: 深圳市恒申知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312
• 代理人: 王利彬

1.一種測(cè)量系統(tǒng)，用于測(cè)量光學(xué)固化膠的彈光系數(shù)，其特征在于，所述測(cè)量系統(tǒng)包括：光信號(hào)傳輸單元、處理單元和壓應(yīng)力發(fā)生單元；

所述光信號(hào)傳輸單元包括：光信號(hào)單元和傳導(dǎo)光纖，所述光信號(hào)單元通過傳導(dǎo)光纖與所述光學(xué)固化膠連接，所述處理單元與所述光信號(hào)單元連接，所述壓應(yīng)力發(fā)生單元與所述處理單元連接；

所述處理單元，用于產(chǎn)生控制信號(hào)，將所述控制信號(hào)傳輸至所述壓應(yīng)力發(fā)生單元，所述控制信號(hào)用于控制所述壓應(yīng)力發(fā)生單元對(duì)所述光學(xué)固化膠施加預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力組；所述處理單元包括：光譜采集單元和運(yùn)算控制單元；所述運(yùn)算控制單元包括：運(yùn)算單元和儲(chǔ)存單元；

所述光信號(hào)單元，用于產(chǎn)生初始光信號(hào)，將所述初始光信號(hào)通過所述傳導(dǎo)光纖傳輸至所述光學(xué)固化膠，并將所述光學(xué)固化膠在不同穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力作用下反射的干涉光信號(hào)傳輸至所述處理單元；

所述處理單元，還用于處理由所述光信號(hào)單元獲得的干涉光信號(hào)，以得到所述光學(xué)固化膠在不同穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力作用下的彈光系數(shù)，具體包括：

所述光譜采集單元對(duì)所述干涉光信號(hào)進(jìn)行處理，得到所述運(yùn)算單元可以處理的干涉光譜，并將所述干涉光譜傳輸至所述儲(chǔ)存單元；

所述儲(chǔ)存單元將所述光譜采集單元傳輸?shù)乃龈缮婀庾V，傳輸至所述運(yùn)算單元；

所述運(yùn)算單元對(duì)所述儲(chǔ)存單元傳輸?shù)乃龈缮婀庾V進(jìn)行尋峰掃描，得到在每個(gè)穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力下預(yù)設(shè)極小值處的波長(zhǎng)，并將所述預(yù)設(shè)極小值處的波長(zhǎng)傳輸給所述儲(chǔ)存單元；

所述儲(chǔ)存單元還儲(chǔ)存有系數(shù)數(shù)據(jù)，該系數(shù)數(shù)據(jù)包括：所述穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力組的大小變化范圍、變化步長(zhǎng)和保持恒壓的時(shí)間以及所述光學(xué)固化膠的彈性模量、泊松比、原始厚度和原始折射率，還儲(chǔ)存有計(jì)算彈光系數(shù)的遞推公式，所述儲(chǔ)存單元將所述系數(shù)數(shù)據(jù)、所述遞推公式和由所述運(yùn)算單元獲得的所述預(yù)設(shè)極小值處的波長(zhǎng)傳輸給運(yùn)算單元；

所述運(yùn)算單元根據(jù)所述儲(chǔ)存單元傳輸?shù)乃鱿禂?shù)數(shù)據(jù)和所述預(yù)設(shè)極小值處的波長(zhǎng)，并根據(jù)所述儲(chǔ)存單元傳輸?shù)乃鲞f推公式：

(1)

得到每個(gè)穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力下，所述光學(xué)固化膠的彈光系數(shù)，并將所述彈光系數(shù)傳輸給所述儲(chǔ)存單元；

式(1)中為在大小為的所述穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力的作用下所述光學(xué)固化膠的彈光系數(shù)，m為正整數(shù)，為所述穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力組中第N個(gè)穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力的大小，為所述穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力組中第N-1個(gè)穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力的大小，為在大小為的所述穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力的作用下所述預(yù)設(shè)極小值處的波長(zhǎng)，為在大小為的所述穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力的作用下所述預(yù)設(shè)極小值處的波長(zhǎng)的變化量，為在大小為的所述穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力的作用下所述光學(xué)固化膠的厚度，為在大小為的所述穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力的作用下所述光學(xué)固化膠的厚度的變化量，為在大小為的所述穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力的作用下所述光學(xué)固化膠的折射率，為所述變化步長(zhǎng)，應(yīng)使預(yù)設(shè)極小值處的波長(zhǎng)的變化量的最小值大于該光譜采集單元的采樣波長(zhǎng)間隔的兩倍；

所述和根據(jù)所述光學(xué)固化膠的原始厚度和彈性模量計(jì)算得到；

所述根據(jù)所述遞推公式(1)和初始條件：所述光學(xué)固化膠的原始折射率n遞推得到。

2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)單元包括：

光源單元和光纖耦合器；

所述光纖耦合器包括：第一接口、第二接口和第三接口；

所述光源單元通過所述第一接口與所述光纖耦合器連接；

所述光纖耦合器通過所述第二接口與所述傳導(dǎo)光纖的一端連接；

所述光學(xué)固化膠固化在所述傳導(dǎo)光纖的另一端；

所述處理單元通過所述第三接口與所述光纖耦合器連接；

所述光源單元，用于產(chǎn)生初始光信號(hào)并通過所述第一接口將所述初始光信號(hào)傳遞至所述光纖耦合器；

所述光纖耦合器，用于將由所述第一接口獲得的初始光信號(hào)，通過所述第二接口傳遞至傳導(dǎo)光纖；

所述傳導(dǎo)光纖，用于將由所述第二接口獲得的初始光信號(hào)傳輸至所述光學(xué)固化膠，并將所述光學(xué)固化膠在不同穩(wěn)態(tài)壓應(yīng)力作用下反射的干涉光信號(hào)通過所述第二接口傳輸至所述光纖耦合器；

所述光纖耦合器，還用于將由所述第二接口獲得的干涉光信號(hào)，通過所述第三接口傳輸至所述處理單元。