散斑照相法是利用激光的相干性质进行测量的一种技术,它通过分析物体表面散射的激光产生的散斑图案变化来获取物体表面的变形信息。在本文中,提出了一种错位量连续可调的圆环双光楔散斑照相法,该方法通过调整错位干涉元件的错位量,以适应不同的检测需求。
在描述中提到的错位矢量是一个新的概念,它用于描述光模的错位量以及错位方向,这个矢量概念的引入能够更精确地分析错位干涉条纹。在分析过程中,作者通过构建圆环双光楔结构来实现错位矢量的组合,通过数学模型对错位量及其方向进行计算,并根据错位矢量的不同,分析了组合错位矢量随圆光模转角的变化情况。通过旋转圆光模,可以获得连续可调的错位量,使得在不同的变形检测情况下,能够得到适宜的灵敏度和条纹质量。
圆环双光楔的制作比较简单,只需将环形透明介质片的一个面斜磨出一个小角度,形成环形光楔,再将一个直径相同的圆形光楔置入环形光楔的孔中,通过调整圆光楔的角度,改变错位方向和量。在进行散斑照相实验时,将组合光楔装夹在镜头前,尽量靠近光阑位置,利用转动圆光楔的方法来改变错位量,并在两次曝光之间对被测物施加载荷。经过处理和滤波后的负片可以显示出物体变形的条纹,条纹分析和滤波方法在文献[6]中有详细介绍。
在实验部分中提到,实验结果是令人满意的,这表明了新提出的散斑照相法具有可行性。与传统方法相比,这种方法的优势在于能够根据被测物体的变形量大小,调节错位量来获得质量更高的条纹图样。这在变形过小导致条纹稀疏,或变形过大导致条纹过密时尤为重要,因为它可以提高条纹的判读准确度。
文中还提到了传统散斑照相法中的一些问题,例如菲涅耳双棱镜法虽然简便实用,但错位量是恒定的,不能适应不同的变形量。而且,由于其错位方向恒定,导致条纹分析和定量计算比较复杂。相比之下,新的散斑照相法使用圆环双光楔作为错位干涉元件,通过连续可调的错位元件来克服这些缺陷,能够根据实际检测的需要调整错位量和方向。
错位量的连续可调性,使得在大视场记录时,相比菲涅耳棱镜法,新的散斑照相法受到渐晕的影响要小得多,因为圆环双光楔对光锥的接受能力更广,能够更充分地将光线利用起来。
在文献的实验结果部分,作者详细描述了实验的布局、记录过程和处理方法,提供了实验数据的图示和分析,证明了圆环双光楔散斑照相法在不同实验条件下都能够获得良好的检测结果,为变形测量领域提供了一种新的高效测量方法。