La birrefringencia por estrés también se conoce como el efecto fotoelástico. Bajo la acción de la presión o la tensión, el índice de refracción de los medios isotrópicos transparentes cambiará, mostrando así la anisotropía óptica. Si el medio es originalmente un cristal anisotrópico, la fuerza externa hará que produzca una birrefringencia adicional. Si el estrés no es uniforme en el cristal, La birrefringencia no será uniforme. Por lo tanto, diferentes puntos de la onda de luz que pasa a través de ella producen diferentes diferencias de fase. Usando el efecto de birrefringencia de la tensión, se puede probar la diferencia de fase de los materiales ópticos y se puede observar la distribución de la tensión de varias estructuras mecánicas.
En varios tipos de sistemas ópticos. Incluyendo litografía óptica, láseres de alta energía, proyectores LCD y telecomunicaciones,Birrefringencia de estrésEs un problema que debe abordarse. Por ejemplo, bajo la influencia de la acción mecánica externa, la distribución de tensión cambiante en el elemento de lente presenta un estado de tensión de tres vías generalizado. Y las propiedades ópticas se vuelven anisotrópicas y no uniformes, lo que provocará una aberración del frente de onda o un error de polarización en el sistema óptico.
El vidrio óptico ideal es isotrópico. Pero durante el proceso de recocido, se generará tensión interna debido a la temperatura inconsistente dentro y fuera del vidrio, o la temperatura inconsistente en el horno de recocido. La existencia de tensión interna en el vidrio óptico destruye la isotropía y produce birrefringencia. Eso significa que cuando un haz de luz pasa a través del vidrio con tensión interna, se generarán dos haces de luz con diferentes velocidades de propagación. La birrefringencia por estrés se mide por la diferencia de trayectoria óptica por unidad de longitud (NM/cm).
Fig1 DIRECCIÓN DE LA birrefringencia de estrés en placas de vidrio redondas
De acuerdo con los estándares internacionales, hay dos tipos principales de birrefringencia de estrés en el vidrio, que existen en el medio y el borde del vidrio, respectivamente. El primero se describe como la diferencia de trayectoria óptica en la longitud de la unidad en el medio del lado más largo. Este último se expresa como la mayor diferencia de trayectoria óptica en la unidad de longitud 5% desde el borde del vidrio. Al proceder a la medición, se requiere que el haz incida perpendicularmente sobre la superficie de la muestra. Los puntos de medición y las direcciones de incidencia del haz en el medio y el borde se muestran como puntos A, B e I, II direcciones en la Figura 1 (I es la dirección del haz para medir la tensión en el medio; II es la dirección del borde del haz para medir la tensión).
De acuerdo con la Ley de distribución del estrés después del recocido del vidrio, cada punto de medición en el medio y el borde superior generalmente tiene solo un estrés principal. Y la dirección del estrés es paralela a la superficie del vidrio. De esta manera, el haz de medición debe incidir perpendicularmente sobre la superficie, como las direcciones I y II EN LA Figura 1. Si la diferencia de trayectoria óptica por unidad de espesor se utiliza para medir la calidad del vidrio después del recocido, el vidrio recocido en blanco solo se permite moler o pulir en la superficie, Y no se permite que se corte. Porque la distribución del estrés y la magnitud del estrés cambiarán después del corte.
UnEquipo de medición ópticaQue utiliza birrefringencia de estrés se llama sistema de medición de birrefringencia. Es ampliamente utilizado en la medición de la mecánica de materiales. Para algunas partes de forma compleja en la estructura mecánica, la distribución de tensión bajo diferentes cargas es muy compleja. Podemos producir un modelo correspondiente con materiales transparentes y aplicar fuerza mecánica al modelo de acuerdo con la fuerza real en uso. Usando el dispositivo de interferencia de luz polarizada, se puede analizar la distribución de tensión.