Голографическая интерферометрия

Cтраница 1

Голографическая интерферометрия не требует особого расположения оптических элементов, отличающегося от используемого в изобразительной голографии. Прежде всего нужно получать высококачественные голограммы объекта в невозбужденном состоянии и в состоянии, характеризуемом статической деформацией или динамической деформацией при вибрациях. Типичный интерферометр для наших экспериментов, как и в случае получения любой голограммы, включает в себя светоделитель, расщепляющий лазерный пучок на опорный и объектный. Вообще говоря, поскольку исследуемые объекты не имеют высокой отражательной способности, лишь небольшая часть света от объекта достигнет голограммы из-за потерь на поглощение и рассеяние объектом. [1]

Голографическая интерферометрия в реальном времени, использующая стабильные лазеры непрерывного действия, согласно временной шкале, представляет собой одну из крайностей, тогда как голография с импульсными лазерами относится к другой. Если очевидно, что две голограммы, записанные с помощью достаточно коротких импульсов, чтобы избавиться от смаза, вызываемого движением объекта, можно интерферометрически сравнивать, как и голограммы статически деформированных объектов, полученные методом двух экспозиций, то абсолютно неясно, какого рода информация будет получена от голограммы, сделанной с непрерывным источником света при движении объекта во время экспозиции. [2]

Голографическая интерферометрия по существу обеспечивает получение той же информации, что и обычные интерферограммы, а именно позволяет получать измерения в единицах длины волны света по изменениям оптического пути в процессе эксперимента. [3]

Голографическая интерферометрия может быть использована для получения топографической контурной карты на поверхности диффузно отражающих предметов. Эта методика может быть использована для контроля небольших отступлений поверхности от заданной формы. [4]

Голографическая интерферометрия находит применение в исследованиях как прозрачных, так и отражающих свет объектов. Различия, имеющиеся в исследовании объектов этих двух типов, не носят принципиального характера, хотя исследование прозрачных фазовых неоднородностей обычно выделяют в отдельное направление голографической интерферометрии. Это объясняется спецификой используемых схем и методов интерпретации результатов, которые, в свою очередь, определяются типичностью характера вносимых такими объектами фазовых искажений. К числу этих объектов относятся газовые потоки, ударные волны, плазма, тонкие пленки. [5]

Голографическая интерферометрия - метод измерения амплитудных и фазовых изменений фронта одной или большего числа световых волн по интерференционной картине, в образовании которой участвует одна или большее число волн, восстановленных с помощью голограммы. [6]

Схема восстановления изображения с голограммы. [7]

Голографическая интерферометрия имеет ряд важных особенностей. В обычном интерферометре сравнение двух световых волн происходит одновременно или с очень малым сдвигом по времени, определяемым временем когерентности 10 - 6 - 10 11 с. Голография позволяет регистрировать и восстанавливать световую волну в любой момент времени. [8]

Голографическая интерферометрия наиболее часто применяется в научно-технических приложениях и в зависимости от способа получения различных волновых фронтов бывает трех типов: голографическая интерферометрия в реальном времени; двухэкспозици-онная голографическая интерферометрия; усредненная по времени голографическая интерферометрия. [9]

Голографическая интерферометрия с усреднением по времени отличается тем, что в процессе экспозиции объект непрерывно движется. Этот способ голографической интерферометрии широко применяется при исследовании вибраций. Голограмма, полученная при высокочастотных вибрациях, является, в своем роде, пределом большого числа экспозиций для большого числа различных положений вибрирующей поверхности. [10]

Поскольку голографическая интерферометрия изучает деформацию поверхности ( обычно криволинейной) непрозрачного тела, необходимо учитывать эту поверхность и различать, как и прежде, внутренние ( касательные) и внешние ( нормальные) величины. [11]

Для голографической интерферометрии в реальном времени при восстановлении можно использовать лишь исходный опорный пучок; однако дважды экспонированная голограмма дает богатый выбор методов восстановления. В интерферометрии, как и в других областях применения голографии, идеальное восстановление имеет место только в том случае, когда используется точная копия опорного пучка. Для удовлетворительного восстановления диффузных голограмм прозрачных объектов необходимо монохроматическое освещение, поскольку диффузные голограммы содержат широкую полосу пространственных частот, вследствие чего в полихроматическом восстанавливающем свете изображение смазывается. [12]

В голографической интерферометрии, как и в классической, для устранения неоднозначности, связанной с невозможностью отличить положительный фазовый сдвиг от отрицательного, полезно применять интерферограммы ограниченных полос. [13]

Применение голографической интерферометрии в экспериментах со статической деформацией сопряжено с трудностями, поскольку для получения определенного контролируемого числа полос на интерферограмме нужно прикладывать небольшие заранее известные напряжения. Механические устройства, такие, как микрометры, обладают люфтом и гистерезисными эффектами того же порядка величины, что и измеряемая деформация. Контактные точки имеют тенденцию к блужданию, поэтому маловероятны случаи, когда от микрометра или от другого скручивающего устройства сила прикладывается точно в правильном направлении. Наиболее предпочтительны методы возбуждения, исключающие использование движущихся соединений. Одним из эффективных способов приложения статической силы к объекту является использование термического расширения, вызванного локальным нагревом участка опоры. [14]

В голографической интерферометрии методом двух экспозиций или реального времени каждая полоса представляет собой геометрическое место точек, соответствующих равным разностям длин оптических путей между двумя экспозициями. За исключением случая, когда направления освещения и наблюдения параллельны направлению движения объекта, необходимо осуществлять геометрическую коррекцию положения полос, чтобы получить истинную амплитуду движения поверхности. [15]

Страницы: 1 2 3 4