[发明专利]基于斯托克斯矢量的透明陶瓷弹光系数测试方法

权利要求书

1.基于斯托克斯矢量的透明陶瓷弹光系数测试方法，所述测试方法在测试过程中选用的仪器设备包括：平行光单色激光器（1）、起偏器（2）、力加载器（3）、力传感器（4）、三维可调支架（5）、偏振态测试仪（6）和压力数显仪表（7），所述压力数显仪表（7）用于读取力传感器（4）感应到力加载器（3）所加力的大小；其特征在于：

所述测试方法包括：光路构成与光路调节、可调力加载、数据获取和处理方法；具体按如下步骤进行：

S1：制备光学表面样品：将待测的透明陶瓷材料切割成一定尺寸的立方形，利用传统的光学抛光技术将样品表面抛光，且保证至少要将通光方向上的两相对面抛光，并确保抛光后两相对面的平行，制得呈立方体形状的测试样品；

S2：将单色激光器输出的单色激光经准直器准直后,生成具有一定直径的平行光束，构成平行光单色激光器（1）；再将依次布置的平行光单色激光器（1）、起偏器（2）、三维可调支架（5）、偏振态测试仪（6）的光接收孔的中心调节为一水平直线，构成测试光路；所述起偏器（2）用于将光源的光线变成线偏振光，调节起偏器（2）的偏振方向与垂直方向成45º角，使出射线偏振光的偏振方向与垂直方向成45º角；所述三维可调支架（5）的垂直光线方向的高度可调、水平位移可调、绕垂直方向旋转可调；

S3：将待测度样品置于力加载器（3）与力传感器（4）之间的中心位置；再将力加载器（3）与力传感器（4）一同置于三维可调支架（5）上，且满足力加载器（3）施加力的方向沿垂直方向，调节三维可调支架（5）的使光垂直通过样品；将力传感器（4）与压力数显仪表（7）相连；

S4：调节力加载器（3）改变加载在测试样品上力的大小，同步记录压力数显仪表（7）和偏振态测试仪（6）测试的所加力的大小F和斯托克斯矢量[S₁、S₂、S₃]；

S5：根据斯托克斯矢量计算双折射相位差，计算公式为：/=arctan（S₃/S₂），式中λ为测试光的波长，L为光通过样品的长度；通过计算得出的双折射相位差/值，再按如下公式计算出双折射率B（nm/cm）：

；

S6：将双折射率B和对应所加载的应力σ（σ=F/受力面积）数据，作B-σ图像，计算图像中曲线的斜率，即得到待测样品的弹光系数。