[发明专利]用于测量晶体光弹系数的加压装置、测量系统及方法

权利要求书

1.一种用于测量晶体光弹系数的加压装置，其特征在于，包括支撑柱、顶板及底座组成的框架（8），顶板和底座分别固定于支撑柱两端；顶板下侧固定连接电动液压杆（1），同时通过两根圆柱固定连接约束筒（2），约束筒（2）内设有球形压珠（3）；底座上端固定安装有受压平板（7），受压平板（7）上安装有用于夹持待测量晶体的夹具（6），夹具（6）用于放置晶体位置的上方设有受压块（5），受压块（5）的上方设有施压机构（4），施压机构（4）为倒置T形，包括施压杆和施压平板，施压平板和受压块（5）平面接触；施压杆上端和电动液压杆（1）的下端均位于约束筒（2）内，施压杆上端和电动液压杆（1）下端为球形并分别与球形压珠（3）点接触，构成球面副结构，加压时电动液压杆（1）下端挤压球形压珠（3），进而对施压杆加压。

2.根据权利要求1所述的加压装置，其特征在于，所述夹具（6）采用蜗轮蜗杆结构。

3.根据权利要求1所述的加压装置，其特征在于，所述施压杆和施压平板采用圆角一体连接，并采用不锈钢材质制成。

4.一种用于测量晶体光弹系数的测量系统，包括激光器、起偏器、调制器、检偏器、探测器、信号处理单元和计算机；其特征在于，还包括权利要求1-3任一所述的加压装置及扫描仪，所述加压装置与计算机、扫描仪及调制器连接，扫描仪用于对受压块和待测晶体接触面进行扫描，扫描数据输出至计算机。

5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述加压装置的电动液压杆与计算机通过BNC接口连接。

6.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述计算机包括硬件控制单元、自动测量单元以及数据管理单元，硬件控制单元用于控制扫描仪及调制器，自动测量单元用于对加压装置的加压控制，数据管理单元用于设置压力参数和控制加压装置开启状态。

7.基于权利要求4~6任一所述测量系统的晶体光弹系数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

调整激光器光路使起偏器、调制器、待测量晶体、检偏器和探测器的中心在一条水平线上；

将待测晶体放置于夹具上夹持并接触受压块；

在计算机端设置调制器参数和电动液压杆的压力值；

打开激光器和扫描仪，同时启动加压装置使其根据设置的压力参数开始加压，扫描仪将扫描的受压块和待测晶体接触面的扫描图发送至计算机；

基于受压块和待测晶体接触面的扫描图，通过有限元分析法获取待测量晶体的应力，根据待测量晶体的应力通过均匀性算法获取晶体表面应力彩色分布图；

如果晶体表面应力彩色分布图的颜色分布均匀，则获取光弹系数；否则调整压力值，同时调节夹具夹持待测晶体的松紧度，直至获取的晶体表面应力彩色分布图的颜色分布均匀，然后获取光弹系数。