[发明专利]利用90°光学混波器数字剪切散斑动态检测系统及方法

权利要求书

1.一种利用90°光学混波器的数字剪切散斑动态检测系统，其特征在于，包括激光光源、90°光学混波器、带有分光棱镜的迈克尔逊干涉仪以及四套同规格的光纤接口CCD；

激光光源垂直照射于被检测物体形成带有被测物体缺陷信息的散斑信号光，该散斑信号光通过剪切迈克尔逊干涉仪得到剪切散斑干涉信号，该剪切散斑干涉信号耦合至光纤后输入至90°光学混波器，90°光学混波器输出四个通道的光信号经四套同规格CCD接收，从而同时接收四幅具有90°相位差的散斑干涉图像，通过相移已知相位，得到方程联立求解得到被测材料的干涉条纹图的相位分布，由此计算出因加载所引起的物体形变，得到缺陷处与完整处的相位差异，从而通过图像处理得到被测材料的缺陷信息。

2.根据权利要求1所述一种利用90°光学混波器的数字剪切散斑动态检测系统，其特征在于，所述带有分光棱镜的迈克尔逊干涉仪通过分光棱镜将所述散斑信号光分成两束光，一束光经过普通反射镜形成参考光，另一束光经过带有倾斜角的反射光反射形成剪切光。

3.根据权利要求1所述一种利用90°光学混波器的数字剪切散斑动态检测系统，其特征在于，所述90°光学混波器将剪切散斑干涉信号自动进行四个相位的偏转与输出；所述四幅具有90°相位差的散斑干涉图像除90°相位差以外，散斑信息严格一致。

4.根据权利要求1所述一种利用90°光学混波器的数字剪切散斑动态检测系统，其特征在于，所述四套同规格相机带有光纤接口，直接接受来自光纤的图像信息。

5.一种使用如权利要求1-4中任一项所述的数字剪切散斑动态检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤1、将90°光学混波器的四个输出端口通过光纤分别与四个带光纤接口的CCD进行连接；

步骤2、开启激光光源，使其达到稳定的激光输出；

步骤3、对被测物体进行应力加载；

步骤4、激光光源发出的激光经过被测物体的物面反射，将缺陷信息编码进散斑光束，形成带有被测物体缺陷信息的散斑信号光，该散斑信号光进入迈克尔逊干涉仪中的分光棱镜；

步骤5、将来自带有分光棱镜的迈克尔逊干涉仪的光通过聚焦镜耦合进与90°光学混波器的输入通道相连的光纤；

步骤6、触发采集信号，使四套同规格的光纤接口CCD同时采集被测物体的四个不同相位的图像；

步骤7、将来自四个四套同规格的光纤接口CCD的图像进行校正，利用四步相移计算公式，获得被测物体形变信息；然后将被测物体形变信息解包裹，从而根据图像来来判断缺陷的类型、尺寸。