基于Tardy原理的双折射测试技术研究

摘要光学玻璃的残余应力测量是光电仪器设计和制造中非常重要的一个环节。等倾参数是应力测量中非常重要的一个参数，它表征了应力方向的分布情况。本文介绍了光学材料内部应力测量的基本原理，比较了多种应力测试方法的利弊。在Tardy检测的方法的基础上，搭建了光学玻璃内应力的实验台，并改进了传统Tardy检测的光路，确定了合适的工作角度，编制计算程序，用旋转1/4波片（QWP）的方式实现应力干涉图不等间隔的移相，最终得到一个边长为60mm的退火方砖的等倾参数，并对最后的测试结果给出了误差分析。10208
关键词      光学测量    应力分布    等倾参数    Tardy移相法
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title The research of birefringence measurement based on Tardy theory
Abstract
The measurement of glass residual stress is an indispensible part of optical device design and manufactory industry. Isoclinic parameter is one of the significant parameters in stress measurement, which shows the direction of the stress. This paper discusses the basic theory of optical material stress and compares the advantages and disadvantages of several different methods. The Tardy Shifting method is used to build up the experiment table for the measurement, and the optical route is improved to find the right angle of the experiment. The unequal interval shifting wavelength process is realized by rotating the quarter wave plate. Finally this paper gives the 60*60*60mm glass cube’s isoclinic parameter map and makes the error analysis.
Keywords   optical measurement stress distribution isoclinic parameter     Tardy shifting method
目   次
1 绪论   1
1.1国内外光弹性参数研究发展状况   3
1.2测量应力的方法   3
1.2.1干涉色法   3
1.2.2 四分之一波片法   4
1.2.3 Babinet补偿器法   5
1.2.4 Senarmont定量应力测量法   6
1.2.5 Tardy补偿法   6
1.3课题背景   8
1.4本论文的主要内容及工作   8
2 基于Tardy移相法测量光学玻璃残余应力分布   10
2.1 概述   10
2.2 方砖应力测量原理论述   10
2.2.1 应力测量方案   10
2.2.2 应力干涉图对比度分析   12
2.2.3 非固定步长移相法测量等倾分布   13
3 实验及其结果   15
3.1实验装置：   15
3.2 应力干涉图的对比度结果   16
3.3 等倾分布结果   19
4误差分析及仿真：   24
4.1 粗大误差   24
4.2 系统误差   24
4.2.1 QWP引入的误差   24
4.2.2薄膜分光镜引入的误差   27
结论   28
致谢   29
参考文献   30
1 绪论
光学玻璃毛坯在退火温度冷却的过程中,毛坯中心和边缘部分不可避免的会由于存在温度差而产生应力,这种退火后永久留下来的应力称为退火应力,又称残余应力[1]。当玻璃中存在较大的退火应力时,玻璃会在光学冷加工和上盘、胶合、镀膜等工序中炸裂或使面形变坏。与此同时，由应力产生的双折射现象会使光学系统的像质变坏。因此光学玻璃的应力测量是光电仪器设计和制造中非常重要的一个环节。测量光程延迟量有助了解退火光学玻璃的应力分布状况，也能为改进光学玻璃退火工艺提供参考。基于Tardy原理的双折射测试技术研究:http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_9201.html