專利名稱：一種透鏡應(yīng)力檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種透鏡檢測裝置，特別是涉及一種透鏡應(yīng)力檢測裝置。
背景技術(shù)：
大型激光系統(tǒng)，尤其是強場物理中使用的大功率、高能量密度的激光系統(tǒng)，對于其光學(xué)元件的均勻性有很高的要求。在大型激光系統(tǒng)中，如果某個光學(xué)元件內(nèi)應(yīng)力不均勻或內(nèi)部有損傷，則會嚴(yán)重影響光束的質(zhì)量，甚至?xí)蚋缮嫜苌湫?yīng)而造成局部能量密度過高， 導(dǎo)致后面的元件被打壞。因此，對大型激光系統(tǒng)中的常用光學(xué)元件一一透鏡的內(nèi)應(yīng)力均勻性進行檢測是很有必要的。傳統(tǒng)的透鏡內(nèi)應(yīng)力均勻性檢測方法是干涉法，它是通過觀察待測透鏡的干涉條紋是否規(guī)則來檢測該透鏡的內(nèi)應(yīng)力均勻性。這種干涉法的檢測精度高，但是需要構(gòu)建復(fù)雜的光路，成本高且使用不便。另外，基于干涉法的檢測系統(tǒng)的口徑往往較小，檢測區(qū)域不能太大，這導(dǎo)致難以用干涉法對大口徑透鏡的均勻性進行檢測。因此，當(dāng)前迫切需要一種光路簡單、成本低、使用方便且易于對大口徑透鏡的均勻性進行檢測的透鏡應(yīng)力檢測裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種光路簡單、成本低、使用方便且易于對大口徑透鏡的均勻性進行檢測的透鏡應(yīng)力檢測裝置。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型提供了一種透鏡應(yīng)力檢測裝置，包括透鏡應(yīng)力檢測裝置，包括在光路中由前向后依次安置平行光輸出裝置、散射體、起偏器和檢偏器，所述起偏器和檢偏器以互相正交的方式放置，起偏器和檢偏器之間為待檢透鏡的安置區(qū)域， 檢偏器之后為觀測區(qū)域。其中，所述平行光輸出裝置包括在光路中由前向后依次安置的點光源、平凸透鏡和Fresnel透鏡。其中，所述點光源為白光LED光源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有下列技術(shù)效果1、光路簡單，成本低，便于使用；2、易于檢測大口徑透鏡的均勻性。

圖1示出了本實用新型一個實施例的透鏡應(yīng)力檢測裝置的光路示意圖。圖面說明1為白光LED光源，2為平凸透鏡，3為Fresnel透鏡，4為散射體，5為起偏器，6為檢偏器具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步地描述。如圖1所示，根據(jù)本實用新型的一個實施例，提供了一種透鏡應(yīng)力檢測裝置，該檢測裝置包括在光路中由前向后依次設(shè)置的白光LED光源1、平凸透鏡2、Fresnel透鏡3、散射體4、起偏器5和檢偏器6。其中，起偏器5和檢偏器6以互相正交的方式放置，起偏器5 和檢偏器6之間為待檢透鏡的安置區(qū)域，檢偏器6之后為觀測區(qū)域。本實施例中，起偏器5 和檢偏器6均為偏振片。在檢測時，將待檢透鏡置于起偏器5和檢偏器6之間。白光LED光源1發(fā)出的白光由平凸透鏡2收集后，經(jīng)Fresnel透鏡3準(zhǔn)直為平行光。其中，白光LED光源1、平凸透鏡2和Fresnel透鏡3構(gòu)成一個平行光輸出裝置。其中，采用平凸透鏡2收集白光LED光源1發(fā)出的光，可以提高了光利用效率，增大了視場亮度。使用Fresnel透鏡對光路進行準(zhǔn)直，可進一步提高光利用效率，同時，由于Fresnel透鏡的口徑可以做到很大，因此還可以避免準(zhǔn)直透鏡對所述檢測裝置口徑的限制，使所述檢測裝置可以方便地檢測大口徑的透鏡。Fresnel透鏡3輸出的平行光經(jīng)過散射體4以增加檢測裝置的可視角度，再由起偏器5 轉(zhuǎn)為線偏振光通過待檢透鏡。若待檢透鏡沒有內(nèi)應(yīng)力，則光將不能通過與起偏器5正交放置的檢偏器6。若待檢透鏡內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力，由于透鏡鏡片材料的應(yīng)力雙折射效應(yīng)，將改變光線的偏振狀態(tài)，并且內(nèi)應(yīng)力越大，偏振狀態(tài)改變越明顯。于是，通過檢偏器6看去，就可以看到該待檢透鏡的亮度分布，這個亮度分布和透鏡內(nèi)應(yīng)力的分布是一致的，因此可以根據(jù)所觀察到的亮度分布來定性判斷透鏡內(nèi)應(yīng)力的均勻性。進一步地，為更好地對透鏡的均勻性進行檢測，可以預(yù)先給定均勻性符合要求的標(biāo)準(zhǔn)透鏡。然后將該標(biāo)準(zhǔn)透鏡置于本實施例的檢測裝置的待檢透鏡的安置區(qū)域，在檢偏器6 之后進行觀測(可用肉眼直接觀測)或拍攝照片，以得出該標(biāo)準(zhǔn)透鏡的亮度分布圖。在檢測待檢透鏡時，將待檢透鏡置于所述檢測裝置的待檢透鏡的安置區(qū)域，在檢偏器6之后進行觀測或拍攝照片，從而得出待檢透鏡的亮度分布圖。當(dāng)待檢透鏡的亮度分布圖中各點亮度小于標(biāo)準(zhǔn)透鏡的亮度分布圖中相應(yīng)點的亮度，則可判斷該待檢透鏡的均勻性符合要求。另外，當(dāng)亮度分布圖中具有明顯的亮點或亮絲，可初步判斷該待檢透鏡的相應(yīng)位置處存在損傷，在強場物理實驗中一般不使用這樣的透鏡。下面給出使用本實施例的檢測裝置進行實際檢測的結(jié)果。本實施例的待檢透鏡可以安裝在鏡框中，也可以僅僅是鏡片本身。造成待檢透鏡不均勻的原因可能是鏡片材料本身的問題，也可能是鏡片與鏡框之間的固定方式和松緊程度所帶來的問題。對于帶有鏡框的待檢透鏡，可以從其亮度分布圖看出該透鏡是否均勻，帶有鏡框的待檢透鏡的不均勻主要是由于固定鏡片與鏡框的螺絲壓力過大而造成的。比如受螺絲擠壓的方向內(nèi)應(yīng)力較大，雙折射效應(yīng)明顯，光線偏振態(tài)改變較大，在亮度分布圖上顯現(xiàn)為明亮的部分；不受擠壓的部分應(yīng)力較小，雙折射效應(yīng)不明顯，在亮度分布圖上對應(yīng)較黑暗的部分。亮度分布所顯示的內(nèi)應(yīng)力均勻性與使用干涉法所測得的內(nèi)應(yīng)力均勻性的結(jié)果是一致的。對于不帶鏡框的透鏡，其亮度分布圖所顯示的內(nèi)應(yīng)力均勻性與使用干涉法所測得的內(nèi)應(yīng)力均勻性的結(jié)果是也一致的。需要說明的是，本實用新型的透鏡應(yīng)力檢測裝置不適用于制作材料本身就具有雙折射效應(yīng)的透鏡(如水晶透鏡)的檢測。
權(quán)利要求1.一種透鏡應(yīng)力檢測裝置，包括在光路中由前向后依次安置平行光輸出裝置、散射體、 起偏器和檢偏器，所述起偏器和檢偏器以互相正交的方式放置，起偏器和檢偏器之間為待檢透鏡的安置區(qū)域，檢偏器之后為觀測區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于，所述平行光輸出裝置包括在光路中由前向后依次安置的點光源、平凹透鏡和Fresnel透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于，所述點光源為白光LED光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于，所述起偏器為偏振片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡應(yīng)力檢測裝置，其特征在于，所述檢偏器為偏振片。
專利摘要本實用新型提供一種透鏡應(yīng)力檢測裝置，包括在光路中由前向后依次安置平行光輸出裝置、散射體、起偏器和檢偏器，所述起偏器和檢偏器以互相正交的方式放置，起偏器和檢偏器之間為待檢透鏡的安置區(qū)域，檢偏器之后為觀測區(qū)域。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型光路簡單，成本低，便于使用；易于檢測大口徑透鏡的均勻性。
文檔編號G01M11/02GK201955218SQ20102058859
公開日2011年8月31日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者崔云千, 魯欣 申請人:中國科學(xué)院物理研究所