基于激光回馈效应的应力测量系统研究

摘要

玻璃材料的内应力直接影响玻璃零件加工质量和光学器件使用寿命,在航空航天、精密光学系统,精密加工等领域受到高度重视,高灵敏度,大测量范围的应力检测技术已经成为当前的研究热点.本文提出一种基于激光回馈效应的应力测量方法.激光回馈系统由激光器和外部反射镜构成,待测样品放置在回馈外腔中.由于应力引起的双折射效应,带有应力的样品使外腔分裂为两个"物理长度",不同的外腔长决定了不同偏振方向的回馈光相位,通过提取相位差信息,可获得应力的大小.从理论上分析了回馈系统中激光器的输出光在正交方向的相位与外腔应力双折射的关系;通过傅里叶变换的方式得到双折射外腔激光回馈系统光强调谐曲线的相位信息;最后,采用激光回馈系统对不同的飞机座舱有机玻璃样品内应力进行了测量,并给出测量结果.该方法具有结构简单、精度高的优势,并且具有应用于玻璃材料生产线、改进制备工艺的潜力.