全文摘要
本实用新型公开了一种环形激光器电极铟封质量检测系统，包括线偏振光源和偏振光成像机构，所述线偏振光源产生的线偏振光斜入射玻璃腔体照射到玻璃腔体与铟圈界面上，并形成混合反射光，所述混合反射光经过偏振光成像机构成像，所述偏振光成像系统包括1\/4波片、检偏器和工业CCD相机，所述1\/4波片和检偏器可有效滤处玻璃腔体产生的反射光而只让铟圈区域的反射光成像。本实用新型的环形激光器电极铟封质量检测系统消除了玻璃腔体表面反射杂光，增加了铟圈成像的对比度，使封接瑕疵更容易观测，提高铟圈检测的质量。
主设计要求
1.一种环形激光器电极铟封质量检测系统，其特征在于，包括线偏振光源和偏振光成像机构；所述线偏振光源包括光源、抛物面反射镜、毛玻璃和起偏器，所述光源发出的光经过所述抛物面反射镜准直后入射所述毛玻璃，经散射匀光后再入射所述起偏器，转化为线偏振光；所述偏振光成像机构包括1\/4波片、检偏器和工业CCD相机，所述线偏振光呈一定角度入射环形激光器的玻璃腔体，照射到环形激光器的玻璃腔体与铟圈界面上，并在界面形成混合反射光，所述混合反射光经过所述1\/4波片，并通过所述检偏器过滤后，进入所述工业CCD相机成像。
设计方案
1.一种环形激光器电极铟封质量检测系统，其特征在于，包括线偏振光源和偏振光成像机构；
所述线偏振光源包括光源、抛物面反射镜、毛玻璃和起偏器，所述光源发出的光经过所述抛物面反射镜准直后入射所述毛玻璃，经散射匀光后再入射所述起偏器，转化为线偏振光；
所述偏振光成像机构包括1\/4波片、检偏器和工业CCD相机，所述线偏振光呈一定角度入射环形激光器的玻璃腔体，照射到环形激光器的玻璃腔体与铟圈界面上，并在界面形成混合反射光，所述混合反射光经过所述 1\/4波片，并通过所述检偏器过滤后，进入所述工业CCD相机成像。
2.根据权利要求1所述的环形激光器电极铟封质量检测系统，其特征在于，所述起偏器的偏振方向与光轴垂直。
3.根据权利要求1所述的环形激光器电极铟封质量检测系统，其特征在于，所述1\/4波片的慢轴与光轴垂直，所述1\/4波片的慢轴与快轴正交。
4.根据权利要求1所述的环形激光器电极铟封质量检测系统，其特征在于，所述检偏器的偏振方向与1\/4波片的快轴同向。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及环形激光器制造领域，尤其涉及一种环形激光器电极铟封质量检测技术。
背景技术
环形激光器是广泛用于高精度光学计量仪器的标准光源，例如激光陀螺。激光陀螺是惯性技术领域获得了卓有成效的实际应用的高精度光电惯性敏感元件，广泛用于飞机、火箭和坦克上的惯性导航系统。
环形激光器通常采用石英玻璃或微晶玻璃作为激光的谐振腔体。腔体上钻有通光孔道，在多边形顶点处采用光胶方式将反射镜与腔体气密贴装，构成多边形闭环光路。腔体上安装一个阴极和两个阳极，利用腔体内的通光孔道作为激光增益管道，在其中充填氦氖混合气体作为增益介质，在阴极与两个对称安装的阳极之间分别加载相等的电势差，电极放电形成激光增益构成沿相反方向运行的两束环路激光。
环形激光器制作的一个重要的关键是电极与激光谐振腔之间的封接。电极的封接必须保证高度气密性，以防止激光增益气体的泄漏和外界空气进入通光孔道内。电极封接工艺是采用铟焊的形式，铟圈放于电极与腔体之间，通过热压将电极与腔体进行封接，铟封区的封接质量直接关系着激光器的气密性，是制约环形激光器寿命的主要因素，因此对于电极铟封质量的检测显的尤为重要。
现有技术中，由于腔体玻璃反射杂光(特别是与电极铟封的表面)会进入成像系统，因此降低了检测目标的对比度，影响成像质量，严重时有可能无法探测到目标。
实用新型内容
本实用新型针对电极铟封质量检测过程中环形激光器中腔体玻璃的反射杂光会进入成像系统，影响成像质量的问题，提供一种可增加检测目标对比度、提高成像质量的环形激光器电极铟封质量检测系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种环形激光器电极铟封质量检测系统，包括线偏振光源和偏振光成像机构；
所述线偏振光源包括光源、抛物面反射镜、毛玻璃和起偏器，所述光源发出的自然光，经过所述抛物面反射镜准直后入射所述毛玻璃散射匀光后再入射入所述起偏器转化为线偏振光；
所述偏振光成像机构包括1\/4波片、检偏器和工业CCD相机，所述线偏振光经斜入射玻璃腔体照射到玻璃腔体与铟圈界面上，并形成混合反射光，所述混合反射光经过所述1\/4波片并通过所述检偏器过滤后，进入所述工业CCD相机成像。
接上述技术方案，所述起偏器的偏振方向与光轴垂直。
接上述技术方案，所述1\/4波片的慢轴与光轴垂直，所述1\/4波片的慢轴与快轴正交。
接上述技术方案，所述检偏器的偏振方向与1\/4波片的快轴同向。
本实用新型产生的有益效果是：本实用新型采用偏振光成像的方式，利用金属与玻璃偏振特性的差异，消除了微晶玻璃表面反射杂光，增加了铟封区的对比度及成像质量，从而实现了铟封区封接瑕疵的检测。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型实施例的铟封质量检测示意图系统示意图；
图2是本实用新型实施例的偏振光成像方案原理组成图；
图3是本实用新型实施例的入射光Ei分解示意图；
图4是本实用新型实施例的1\/4波片、检偏器的偏振定义图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1、2所示，本实用新型的一种环形激光器电极铟封质量检测系统，包括线偏振光源1和偏振光成像机构4，线偏振光源1包括普通光源11、抛物面反射镜12、毛玻璃13和起偏器14，普通光源11发出的自然光，经过抛物面反射镜12准直后入射毛玻璃13散射匀光后再入射入起偏器14转化为测量用线偏振光2。
偏振光成像机构4包括1\/4波片41、检偏器42和工业CCD相机43，线偏振光经2斜入射玻璃腔体6，照射到玻璃腔体6与铟圈5界面上，并通过所述界面形成反射光3，反射光3经过所述1\/4波片41并通过检偏器42后，进入工业CCD相机43成像。
激光器结构包括铟圈5、电极6、腔体7限制，由于受到结构，成像系统无法正对着铟封区来观测，本实用新型选择从侧面透过环形激光器的微晶玻璃腔体倾斜观测，通过如图2所示系统，最终进行成像观测，可消除腔体表面反射杂光，增加了铟封区的对比度，可提高铟圈检测质量。
进一步地，起偏器14的偏振方向与光轴垂直。
进一步地，1\/4波片41的慢轴与光轴垂直，1\/4波片41的慢轴与快轴正交。
进一步地，检偏器42的偏振方向与1\/4波片41的快轴同向。
具体测量过程如下：
普通光源11发散角较大，经过抛物面反射镜12准直，缩小其发散角，提高其能量利用率，经过抛物面反射镜12准直后的光通过毛玻璃13散射，匀光后进入起偏器14形成线偏振光2，线偏振光2光轴垂直，与纸面呈45°角向里。
线偏振光2透过环形激光器的玻璃腔体6照射在玻璃腔体6与铟圈5的界面上(铟圈5放于电极与玻璃腔体之间)，经玻璃腔体6表面与铟圈5表面反射形成反射光3。如图3所示，入射线偏振光2(Ei)可分解为垂直于纸面的s光Eis<\/sub>和在纸面内的p光Eip<\/sub>，经玻璃腔体6反射后的s光Ers<\/sub>与p光Erp<\/sub>的相位差φsp<\/sub>＝0，由于铟为金属，金属表面反射后，s光Ers<\/sub>与p光Erp<\/sub>的相位差φsp<\/sub>≠0，随入射角θ变化而变化。如图1所示，以铝为例，入射角θ＝45°时，φsp<\/sub>＝14°。
如图4所示，偏振光成像机构4的1\/4波片41慢轴垂直于光轴，与纸面成45°向里，快轴与慢轴正交，检偏器42的偏振方向P2与1\/4波片41快轴同向。
玻璃腔体6表面与铟圈5表面的反射光3光经1\/4波片8后，转化为与慢轴成φsp\/2<\/sub>角的线偏振光。对于玻璃腔体6表面的反射光，经过1\/4波片41后，转化为与慢轴同向的线偏光，对于铟圈5的反射光，经过1\/4波片41后，转化为与慢轴成7°(以铝为例)的线偏光。
玻璃腔体6表面的反射光无法通过检偏器42进入后续工业CCD相机43，而铟圈5表面的反射光(与偏振方向P2平行的分量)可透过检偏器42进入工业CCD相机43，进行成像观测，通过上述方法，消除了玻璃腔体6表面反射杂光，增加了铟圈5成像的对比度，使封接瑕疵更容易观测，可提高铟圈5检测的质量。
综上，本实用新型提供了一套可行的检测系统和测量方法，实现了对电极铟封质量的检测，提高了铟封工艺质量，且进一步增加了环形激光器寿命及可靠性。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822261631.5
申请日:2018-12-30
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:83(武汉)
授权编号:CN209296282U
授权时间:20190823
主分类号:G01M 11/02
专利分类号:G01M11/02
范畴分类:30A;
申请人:华中光电技术研究所（中国船舶重工集团有限公司第七一七研究所）
第一申请人:华中光电技术研究所（中国船舶重工集团有限公司第七一七研究所）
申请人地址:430223 湖北省武汉市洪山区雄楚大街981号
发明人:刘文明;郭岩龙;王鹏;杨长城;李林军;陈超人
第一发明人:刘文明
当前权利人:华中光电技术研究所（中国船舶重工集团有限公司第七一七研究所）
代理人:许美红
代理机构:42102
代理机构编号:湖北武汉永嘉专利代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计