[發(fā)明專利]物體內斷面變形量測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811419092.1
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109540017B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 周奧豐;周延周
• 申請（專利權）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發(fā)明公開了一種物體內斷面變形量測量系統(tǒng)，光源部用于發(fā)出相干寬帶光，準直調節(jié)部用于將光源部發(fā)出的光準直并將調節(jié)后的光引導入射到干涉部，干涉部用于將光分成照射到被測物的一路光和照射到參考面的一路光，并將由被測物返回的反射光和由參考面返回的反射光匯合而發(fā)生干涉；分光聚焦部用于將干涉部出射的干涉光分光形成光譜并聚焦，采集記錄部用于采集并記錄干涉光光譜，數據處理部用于根據采集記錄部記錄的干涉光光譜計算出被測物內斷面沿深度方向的變形量。本發(fā)明物體內斷面變形量測量系統(tǒng)基于光學相干層析成像及測量原理，實現了測量物體內斷面沿深度方向的變形量。

技術領域

本發(fā)明涉及光學應用技術領域，特別是涉及一種物體內斷面變形量測量系統(tǒng)。

背景技術

光學相干層析成像技術(Optical Coherence Tomography，OCT)是一種20世紀90年代逐步發(fā)展的新型光學斷層成像技術。OCT基于低相干光干涉原理，通過掃描對材料的內部進行層析測量。OCT主要由低相干光源、邁克爾遜干涉儀以及光電探測器組成，具有非接觸，高分辨，無輻射，高靈敏度的特點，在臨床檢查，工業(yè)測量有著廣泛的應用。

鑒于此，設計一種基于光學相干層析成像技術的實現測量物體內斷面變形量的光學測量系統(tǒng)，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種物體內斷面變形量測量系統(tǒng)，實現了測量物體內斷面沿深度方向的變形量。

為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種物體內斷面變形量測量系統(tǒng)，包括光源部、準直調節(jié)部、干涉部、參考面、分光聚焦部、采集記錄部和數據處理部；

所述光源部用于發(fā)出相干寬帶光，所述準直調節(jié)部用于將所述光源部發(fā)出的光準直并將調節(jié)后的光引導入射到所述干涉部，所述干涉部用于將光分成照射到被測物的一路光和照射到所述參考面的一路光，并將由被測物返回的反射光和由所述參考面返回的反射光匯合而發(fā)生干涉；

所述分光聚焦部用于將所述干涉部出射的干涉光分光形成光譜并聚焦，所述采集記錄部用于采集并記錄干涉光光譜，所述數據處理部用于根據所述采集記錄部記錄的干涉光光譜計算出被測物內斷面沿深度方向的變形量。

優(yōu)選的，所述準直調節(jié)部包括透鏡和/或柱面鏡。

優(yōu)選的，在所述干涉部和所述分光聚焦部之間光路上設置有用于將所述干涉部出射的干涉光準直的光學元件。

優(yōu)選的，所述分光聚焦部包括衍射光柵和聚焦透鏡組，所述衍射光柵用于將所述干涉部出射的干涉光分光形成光譜，所述聚焦透鏡組用于將干涉光光譜匯聚到所述采集記錄部。

優(yōu)選的，所述聚焦透鏡組的焦距大于135mm。

優(yōu)選的，所述聚焦透鏡組的焦距大于135mm且小于260mm。

優(yōu)選的，所述光源部發(fā)出的相干光為近紅外波段光。

優(yōu)選的，所述數據處理部具體用于：

按照以下公式描述所述采集記錄部記錄的干涉光光譜：

其中，I表示光強度，k＝2π/λ表示波數，λ表示波長，M表示被測物內參與干涉的斷面數量，φ_j0表示參考面與第j個斷面干涉時的初始相位，Λ_j表示參考面與第j個斷面之間的光程差，I_R表示參考面的反射光強度，I_j表示第j個斷面的反射光強度，DC表示直流分量，AC表示自相干分量；直流分量DC和自相干分量AC分別以以下公式描述：

其中，I₀表示參考面的反射光強度；