[发明专利]一种光学玻璃应力光学系数测量仪及其测量方法

权利要求书

1.一种光学玻璃应力光学系数测量仪，包括探测光源和由四个反射镜组成的马赫—陈德尔干涉仪，所述的干涉仪中设置有空心圆柱玻璃，所述的空心圆柱玻璃的光轴与所述的干涉仪的光轴重合，其特征在于所述的空心圆柱玻璃的内表面贴设有金属导热管，所述的金属导热管内设置有电热棒，所述的空心圆柱玻璃外同轴套设有灌注冷却水的水冷腔，所述的水冷腔上设置有进水嘴，所述的空心圆柱玻璃的两端与所述的水冷腔和所述的金属导热管之间分别设置有密封圈。

2.如权利要求1所述的一种光学玻璃应力光学系数测量仪，其特征在于所述的空心圆柱玻璃的两端面为光学平面，所述的两端面的平行度小于10秒。

3.如权利要求1所述的一种光学玻璃应力光学系数测量仪，其特征在于所述的探测光源为He-Ne激光。

4.如权利要求1所述的一种光学玻璃应力光学系数测量仪，其特征在于所述的金属导热管为紫铜管。

5.一种使用权利要求1所述的光学玻璃应力光学系数测量仪的测量方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)、开启水冷腔的阀门，注入冷却水，水温为T₂，稳定一段时间后，微调干涉仪，使玻璃棒的马赫—陈德尔干涉条纹为零场；

(2)、接通电热棒电源，设定加热温度为T₁，并设定温度程序控制器30℃/小时的升温速率，均匀加热空心圆柱玻璃内表面，到设定温度T₁后保温一段时间使空心圆柱玻璃达到热平衡；

(3)、测量径向、切向干涉条纹数目m_r、m_θ，精确到0.5条纹；

(4)、将测量得到的干涉条纹数m_r/m_θ、样品长度L、杨氏模量E、泊松比μ、热膨胀系数α、温差T₁-T₂和探测光波长λ＝0.6328μm代入公式C1=1-μ2αE·[β-2mθ-mrL(T1-T2)λ]]]>和公式C2=1-μ2αE·[β-mrL(T1-T2)λ]]]>得到待测玻璃的应力光学系数C₁和C₂。

6.如权利要求5所述的一种测量方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)、开启水冷腔的阀门，注入冷却水，水温为T₂，稳定15分钟后，微调干涉仪，使玻璃棒的马赫—陈德尔干涉条纹为零场；

(2)、接通电热棒电源，设定加热温度为T₁＝T₂+50℃，并设定温度程序控制器30℃/小时的升温速率，均匀加热空心圆柱玻璃内表面，到设定温度T₁后保温20分钟使空心圆柱玻璃达到热平衡；

(3)、测量径向、切向干涉条纹数目m_r、m_θ，精确到0.5条纹；

(4)、将测量得到的干涉条纹数m_r/m_θ、样品长度L、杨氏模量E、泊松比μ、热膨胀系数α、温差T₁-T₂和探测光波长λ＝0.6328μm代入公式C1=1-μ2αE·[β-2mθ-mrL(T1-T2)λ]]]>和公式C2=1-μ2αE·[β-mrL(T1-T2)λ]]]>得到待测玻璃的应力光学系数C₁和C₂。