[发明专利]同时观测透明流体和透明固体内部声场的光学装置和方法

摘要

本发明公开一种同时观测透明流体和透明固体内部声场的光学装置和方法。本发明利用起偏器和1/4玻片形成圆偏振光，经过声场，将携带透明流体和透明固体内部声场信息的光用分光镜分成两束，一束通过会聚透镜后进行空间滤波，成像，用于观测流体中的声场；另一束通过1/4玻片和检偏器后成像，得到固体中声场的像。如此，可以实现同时对透明流体和透明固体内部声场进行非侵入式成像，观测透明流体和透明固体内部声场。本发明既可得到瞬时的声场状态，亦可得到连续的声场动态变化，提供了更为精确、全面的透明流体和透明固体内部声场信息，可观测声场在液固界面的传播特性，应用于声学方法探测液固界面波进而研究材料特性方面的研究和教学。

主权项

1.一种同时观测透明流体和透明固体内部声场的光学装置，包括透明流体(007)与透明固体(009)，及对流体与固体产生声场的换能器(001)；其特征在于：在流体与固体之前依次放置有中心与该两相界面平齐的激光器(002)、发射透镜(003)、准直透镜(004)、起偏器(005)、第一1/4波片(006)；在流体与固体之后放置有中心与该两相界面平齐的分光镜(011)；所述分光镜(011)将携带透明流体和透明固体内部声场信息的光分成两束，一束依次通过会聚透镜(016)、空间滤波器(017)、成像透镜(018)后到达流体声场成像图像传感器(019)，用于观测流体中的声场；另一束依次通过第二1/4波片(013)和检偏器(014)后到达固体声场成像图像传感器(015)，得到固体中声场的像；所述固体声场成像图像传感器(015)与流体声场成像图像传感器(019)的信号输出端均与控制电脑通信连接，所述控制电脑(020)与信号发生器(021)、激励信号放大器(022)顺次通信连接，所述激励信号放大器(022)与换能器(001)通信连接以激励换能器发射声波(008)。