Photonic?Lattice（光子晶格）PA、WPA 系列二維雙折射應(yīng)力測(cè)量設(shè)備，廣泛用于光學(xué)玻璃、樹(shù)脂注塑透鏡、VR Pancake 光學(xué)組件、半導(dǎo)體透明基板，檢測(cè)材料內(nèi)部應(yīng)力引發(fā)的雙折射效應(yīng)，輸出相位差、光軸方位角二維分布云圖。區(qū)別于傳統(tǒng)需要電機(jī)旋轉(zhuǎn)偏振片的測(cè)量方案，該設(shè)備核心是光子晶體微納偏振陣列芯片，無(wú)需機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，單次拍照即可完成全視場(chǎng)偏振信息采集，消除機(jī)械旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的振動(dòng)與時(shí)間延遲誤差。

一、核心硬件組成

整套系統(tǒng)主要包含：標(biāo)準(zhǔn)單色光源、準(zhǔn)直照明單元、光子晶體偏振陣列芯片、高像素面陣圖像傳感器、數(shù)據(jù)處理軟件。光子晶體偏振陣列芯片是核心器件，芯片表面由大量微米級(jí)光子晶體微元按照特定周期排布，每一個(gè)微元單元具備不同偏振濾波特性，相當(dāng)于把多組偏振片、波片微型化集成在同一塊芯片上，空間上分區(qū)實(shí)現(xiàn)不同偏振分量的分光采集。

二、基礎(chǔ)檢測(cè)流程

1. 平行偏振光入射樣品光源輸出準(zhǔn)直線偏振光，均勻照射待測(cè)透明樣品。材料內(nèi)部殘余應(yīng)力會(huì)引發(fā)雙折射現(xiàn)象，入射光穿過(guò)樣品之后，偏振狀態(tài)發(fā)生改變，線偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓偏振光，相位差、光軸方向由樣品內(nèi)部應(yīng)力大小與方向決定。

2. 光子晶體陣列同步分光采樣攜帶樣品偏振信息的透射光投射到光子晶體偏振陣列芯片。芯片上不同微元分別對(duì) 4 組基礎(chǔ)偏振分量做空間分離采樣，同一幀圖像內(nèi)，同時(shí)獲取 0°、45°、90°、135° 偏振分量光強(qiáng)信號(hào)，沒(méi)有任何機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件，全部采集過(guò)程一次曝光完成。

3. 斯托克斯參數(shù)求解計(jì)算設(shè)備采集四組偏振光強(qiáng)，代入斯托克斯（Stokes）偏振計(jì)算模型，算法解算出每一個(gè)像素點(diǎn)位：

• 相位差（光程差，反映應(yīng)力大小）

• 光軸方位角（反映應(yīng)力方向）WPA 多波長(zhǎng)版本還可通過(guò)多波段算法，拓展至高相位差量程，適配注塑樹(shù)脂等高應(yīng)力工件。

4. 生成二維應(yīng)力云圖軟件把每個(gè)像素計(jì)算結(jié)果渲染成彩色分布云圖，直觀展示澆口應(yīng)力、邊緣殘余應(yīng)力、薄膜褶皺、局部應(yīng)力集中區(qū)域，輸出數(shù)值報(bào)表用于工藝評(píng)價(jià)。

三、與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)偏光法原理差異

傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)偏光應(yīng)力儀依靠電機(jī)帶動(dòng)偏振片、波片旋轉(zhuǎn)，多次曝光采集不同角度光強(qiáng)。測(cè)量耗時(shí)較長(zhǎng)，機(jī)械振動(dòng)會(huì)引入測(cè)量誤差；高速面掃描能力受限，大視場(chǎng)檢測(cè)效率低。

Photonic?Lattice 光子晶體陣列方案偏振微元全部固化在芯片內(nèi)部，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件；單次曝光完成全部偏振信息采集，數(shù)秒完成大視野全域成像；規(guī)避機(jī)械抖動(dòng)帶來(lái)的測(cè)量漂移，適合產(chǎn)線快速質(zhì)檢與實(shí)驗(yàn)室精密分析。

四、PA 系列與 WPA 系列原理上的區(qū)別

1. PA?300 系列（低相位差高精度）采用單 520nm 綠光光源，適合 0?130nm 小相位差場(chǎng)景，針對(duì)玻璃蓋板、半導(dǎo)體基板、低應(yīng)力光學(xué)元件，追求納米級(jí)重復(fù)精度。

2. WPA 系列（寬量程）搭載多波長(zhǎng)解析算法，量程最高可達(dá) 3500nm，專門(mén)針對(duì)注塑樹(shù)脂、厚光學(xué)鏡片等高應(yīng)力樣品，解決大相位差下的相位纏繞解算問(wèn)題。

五、VRG?100 VR 鏡頭機(jī)型補(bǔ)充原理

VRG?100 面向 Pancake 光學(xué)組件，除基礎(chǔ)雙折射檢測(cè)外，增加圓偏振度、橢圓率解算，可直接評(píng)價(jià)鏡頭 + QWP 波片復(fù)合組件偏振性能，識(shí)別波片貼附偏移、鏡片內(nèi)部應(yīng)力缺陷。

六、關(guān)鍵影響測(cè)量精度的因素

1. 樣品表面平整度、表面反光；

2. 光源穩(wěn)定性，光源強(qiáng)度漂移會(huì)直接影響斯托克斯光強(qiáng)采集；

3. 樣品厚度，厚度會(huì)疊加相位差計(jì)算，測(cè)試需要錄入樣品厚度參數(shù)；

4. 環(huán)境溫度變化，會(huì)改變光子晶體陣列芯片本身偏振響應(yīng)，設(shè)備需要開(kāi)機(jī)預(yù)熱。

七、主要應(yīng)用場(chǎng)景

1. 消費(fèi)電子：蓋板玻璃、樹(shù)脂導(dǎo)光板注塑殘余應(yīng)力檢測(cè)；

2. AR/VR 光學(xué)：Pancake 鏡頭、QWP 波片組件偏振性能評(píng)價(jià)；

3. 半導(dǎo)體：光掩模、藍(lán)寶石、透明基板加工殘余應(yīng)力分析；

4. 光學(xué)研發(fā)：透鏡熱處理、鍍膜后雙折射評(píng)估。