[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

说明书

本发明公开了一种用于测量晶体光弹系数的加压装置、测量系统及方法，所述加压装置包括支撑柱、顶板及底座组成的框架；顶板下侧固定连接电动液压杆，同时通过两根圆柱固定连接约束筒，约束筒内设有球形压珠；底座上端固定安装有受压平板，受压平板上安装有用于夹持待测量晶体的夹具，夹具用于放置晶体位置的上方设有受压块，受压块的上方为施压机构，施压机构为倒置T形，包括施压杆和施压平板，施压平板和受压块平面接触；施压杆上端和电动液压杆下端均位于约束筒内，并分别与球形压珠点接触，构成球面副结构，加压时电动液压杆下端挤压球形压珠，对施压杆加压。本发明实现测量晶体光弹系数时的均匀加压，提高晶体光弹系数的测量精度。

技术领域

本发明属于光学测量领域，具体涉及一种用于测量晶体光弹系数的加压装置、测量系统及方法。

背景技术

随着我们国军事武器的快速发展，红外探测技术发展尤其迅速，应用范围更是十分广泛，涉及军事、航空航天、医疗、通讯等各个领域。但是针对军用晶体材料的光弹系数测量设备国内并没有。并且拥有一套准确、自动化的晶体双折射测试设备对我国的军事能力有着绝对性的提高。例如我国近代发展的红外制导技术，利用目标发射的红外辐射，对目标进行探测、跟踪，并给出能满足导引规律所需求的控制导弹飞行的控制信号，然而导弹在大气中飞行时，弹头中用来探测目标辐射的红外晶体部分，受大气压力会发生双折射现象，因此影响对目标的准确识别，一定程度上影响精准打击能力。但是，在一般的测试系统中，往往忽略了对样品进行均匀加压的设备，这导致待测量晶体样品由于压力的不均匀性造成很大的误差，影响光弹系数求解。晶体的光弹系数（双折射值/应力值）是其主要性能指标之一，通过检查该指标可以检测加工过程中出现的偏差以及元件受到外力作用时产生的应力双折射等。这些因素不仅给装调带来了麻烦，而且会使成像质量以及出射光偏正度变差，影响红外制导、侦查设备的技术性能以及光电功能效应的发挥。所以研究自动化光弹系数测试装备有很重要的战略意义。该技术不仅可以大大增加侦查设备的稳定性和准确性，而且在红外制导方面也可以更加精确导弹的定位等等。

针对普通的同向晶体（si），以及红外晶体ZnS等，进行光弹系数测试时必须施加一定的应力，然而，一般晶体在加工时都有残余应力，这对双折射的测量影响很大，传统施压方式无外乎四点加压法、平面加压法等，都不能保证晶体的均匀受压，而使晶体内部折射率不一致，从而使表面的延迟量不均匀分布。所以，研究出一套高精确度、易实现的晶体光弹系数的加压装置具有一定的意义。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于测量晶体光弹系数的加压装置、测量系统及方法，实现晶体光弹系数测量时均匀加压，提高晶体光弹系数的测量精度。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种用于测量晶体光弹系数的加压装置，包括框架，框架包括支撑柱、顶板及底座，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，同时通过两根圆柱固定连接约束筒，约束筒内设有球形压珠；底座上端固定安装有受压平板，受压平板上安装有用于夹持待测量晶体的夹具，夹具用于放置晶体位置的上方设有受压块，受压块的上方为施压机构，施压机构为倒置T形，包括施压杆和施压平板，施压平板和受压块平面接触；施压杆上端和电动液压杆伸缩杆的下端均位于约束筒内，施压杆上端和电动液压杆下端为球形并分别与球形压珠点接触，构成球面副结构，加压时电动液压杆的伸缩杆下端挤压球形压珠，进而对施压杆加压。

进一步的，所述夹具采用蜗轮蜗杆结构。

进一步的，所述施压杆上端和电动液压杆伸缩杆的下端为球形，施压杆和施压平板采用圆角一体连接。

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；还包括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。

进一步的，所述加压装置的电动液压杆与计算机通过BNC接口连接。