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双折射(birefringence)是指一条入射光线产生两条折射光线的现象。将一块冰洲石(透明的方解石)放在书上看，它下面的线条都变成双影。双折射是光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象。光在非均质体中传播时，其传播速度和折射率值随振动方向不同而改变，其折射率值不止一个；光波入射非均质体，除特定方向以外，都要发生双折射，分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光，此现象即为双折射。
应力双折射检测原理：为避免直接测量椭圆的形状，通过一辅助的1/4波片，可将椭圆偏振光转换成线偏振光。这一方法被称之为补偿法，该波片快轴方向与起偏器平行。严格的讲，光通过波片后并非是一成不变的线偏振光，但是仅考虑线偏振光部分就足够了。与原偏振光偏振方向相比，它们之间存在一个确定的角度，角度大小与延迟量成正比，因此可以作为椭偏度或者双折射的量度。角度值可以通过于动旋转检偏器，使观测点处光透过强度达到测定。
应力双折射检测图像测量：
出于这些原因，一种易于使用，能够按空间分布快速、准确测定应力双折射的强度和方向的成像测量系统被开发出来。图5给出了已实现的测量系统，其功能原理本质上与图3所示的装置相一致。通过使用成像阵列代替光子探测器，该系统可以单次分析整个被测区域，避免了扫描样品和重复进行单点测量。
横向分辨率由被测区域大小及摄像机的分辨率所决定。自动测量应力双折射空间分布及方向的成像系统正如前面已经提到的，只有方向与起偏器轴向成45°角的应力才能够由线偏振仪所确定。因此，改变起偏器的轴向位置(以光学系统的旋转代替样品的旋转)，进行多次测量，然后将分步测量得到的结果合并成完整的结果。
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