雙折射(birefringence)是指一條入射光線產(chǎn)生兩條折射光線的現(xiàn)象。將一塊冰洲石(透明的方解石)放在書上看,它下面的線條都變成雙影。雙折射是光束入射到各向異性的晶體,分解為兩束光而沿不同方向折射的現(xiàn)象。光在非均質(zhì)體中傳播時,其傳播速度和折射率值隨振動方向不同而改變,其折射率值不止一個;光波入射非均質(zhì)體,除特定方向以外,都要發(fā)生雙折射,分解成振動方向互相垂直、傳播速度不同、折射率不等的兩種偏振光,此現(xiàn)象即為雙折射。
應(yīng)力雙折射檢測原理:為避免直接測量橢圓的形狀,通過一輔助的1/4波片,可將橢圓偏振光轉(zhuǎn)換成線偏振光。這一方法被稱之為補償法,該波片快軸方向與起偏器平行。嚴(yán)格的講,光通過波片后并非是一成不變的線偏振光,但是僅考慮線偏振光部分就足夠了。與原偏振光偏振方向相比,它們之間存在一個確定的角度,角度大小與延遲量成正比,因此可以作為橢偏度或者雙折射的量度。角度值可以通過于動旋轉(zhuǎn)檢偏器,使觀測點處光透過強度達(dá)到測定。
應(yīng)力雙折射檢測圖像測量:
出于這些原因,一種易于使用,能夠按空間分布快速、準(zhǔn)確測定應(yīng)力雙折射的強度和方向的成像測量系統(tǒng)被開發(fā)出來。圖5給出了已實現(xiàn)的測量系統(tǒng),其功能原理本質(zhì)上與圖3所示的裝置相一致。通過使用成像陣列代替光子探測器,該系統(tǒng)可以單次分析整個被測區(qū)域,避免了掃描樣品和重復(fù)進行單點測量。
橫向分辨率由被測區(qū)域大小及攝像機的分辨率所決定。自動測量應(yīng)力雙折射空間分布及方向的成像系統(tǒng)正如前面已經(jīng)提到的,只有方向與起偏器軸向成45°角的應(yīng)力才能夠由線偏振儀所確定。因此,改變起偏器的軸向位置(以光學(xué)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)代替樣品的旋轉(zhuǎn)),進行多次測量,然后將分步測量得到的結(jié)果合并成完整的結(jié)果。