Способ получения интерферрограммы при контроле изменения состояния объекта Советский патент 1989 года по МПК G01B9/21 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения перемещений диффузно отражающих объектов методами спекл-интерферометрии.

Цель изобретения - повышение чувствительности получаемой интерферограммы за счет сопряжения пучков +1 и -1 порядков дифракции.

На чертеже представлена оптическая схема устройства, используемого для обработки спеклограммы в процес- се реализации способа.

Устройство содержит объективы 1 и 2, пространственный фильтр 3, размещенный в плоскости, совпадающей с задней фокальной плоскостью объектива 1 и передней фокальной плоскостью объектива 2, и имеющий два апертурных отверстия, выделякадие волны +1 и -1 порядков со спеклограммы 4, размещенной в передней фокальной плоскости объектива 1, и фотопластину 5.

Способ осуществляют следующим образом.

Спеклограмму исследуемого объекта

регистрируют на фотопластине с помощью двухапертурного спекл-интерфе- рометра. Затем к объекту прикладывают деформирующую нагрузку и на вторую фотопластину регистрируют спекло- грамму деформировшнюго объекта.

Пусть в используемом спекл-интер- ферометрр диаметр апертурных отверстий в фильтре пространственных час«

СО

со

31499110

тот много меньше фокусного расстояния лзображающей системы, что позволяет считать световые волны, достигшие фотопластины, плоскими. Тогда комплексные амплитуды этих волн в первой экспозиции можно записать следующим образом:

Uj А ехр (,); Uj Аехр(),

(1)

где у - координата исследуемой

точки;

d - апертурный угол изображающей системы; - длина волны используемого

излучения.

При сдвиге объекта на величину и у во второй экспозиции комплексные амплитуды будут следующими:

и А ехр -iZfTo Cy ) и А ехр 127Го((у+Лу)/Л. (2)

В выражениях (1) и (2) комплексный коэффициент отражения поверхнос объекта не учитывается так как он входит в качестве множителя на равных условиях во все уравнения и в последующем при записи уравнения интеференции выносится за скобки.

После фотохимической обработки фотопластины спеклограммы недефор- мированного и деформированного состояний представляют собой транспаранты с коэффициентами амплитудного пропускания t, и t соответственно .

t, t A exp(-i4 ir« y/A)t В,;

(3)

t kfA exp -i4fro{ (y+/ly) Б,,

Далее спеклограммы, имеющие амплитудное пропускание, определяемое выражениями (3) , поочередно подвергают обработке с помощью схемы оптической фильтрации, представленной на черте- же.

Для перезаписи спеклограммы 4 последовательно устанавливают в прецизионный позиционер и освещают плоской световой волной. Так как волна, соотнетствующая нулевому порядку дифракции, задерживается фильтром 3, то уравнения световых волн, достигающих фотопластины 5 в первой и вто

рой экспозициях, можно записать в в иде

и, А ехрС-14| с у/л); и; А,ехр(1А1Го/у/л);

и -141Гс() A expti4jro((y-t-4y),

где верхние индексы указывают соответственно на первую и вторую экспозиции, соответствующие недеформированному и деформированному состоянию объекта. Спеклограммы регистрируют на фотопластине 5.

После проявления фотопластины 5 ее коэффициент амплитудного пропускания имеет вид

25

t t (-18Нс/у//1) + + i Ajexp -18)Гс(у+4у)/А.

(5)

0

5

0

5

,

Из сравнения выражений (3)и (5) видно, что чувствительность возрастает вдвое.

Вновь записанную спеклограмму обрабатывают с помощью оптической пространственной фильтрации и, выделив пучки одинакового порядка дифракции, соответствующие деформированному и недеформированному состоянию объекта, наблюдают интерферограмму с повышенной чувствительностью, несущую информацию о перемещениях исследуемого объекта.

Формула изобретения

Способ получения интерферограммы при контроле изменения состояния объекта, заключающийся в том, что освещают диффузно отражающий объект когерентным излучением, записывают на отдельные фотопластины спеклограммы объекта в первоначальном и конечном состояниях, последовательно с каждой из спеклограмм осуществляют восстановление объектного поля, путем оптической пространственной фильтрации выделяют пучки заданного порядка дифракции и записывают их на фотопластинке, восстанавливают полученную двухпозиционную спеклограмму и путем оптической пространственной фильтрации выделяют пучки одного порядка дифракции до получения интерферограм514991106

мы, отличающийся тем,рометра, а при осуиествлении оптичсочто, с целью повмгчения чувстяитель-кой пространственрюй фильтрации выности, спеклограммы записывают с по-деляют пучки +1 и -I порядков дифракции.

мошью двухапертурного спекл-интерфе

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения перемещений диффузно отражающих объектов методом спекл-интерферометрии. Целью изобретения является повышение чувствительности получаемой интерферираммы за счет сопряжения пучков +1 и -1 порядков дифракции. Для этого диффузный объект в недеформированном и деформированном состояниях записывают с помощью двухапертурного спеклинтерферометра на две фотопластины. Последовательно каждую из полученных стеклограмм подвергают обработке с помощью схемы оптической фильтрации, позволяющей выделить +1 и -1 порядки дифракции. Выделенные пучки записываются на фотопластине. Осуществляют пространственную фильтрацию полученной результирующей стеклограммы, выделяя пучки одинакового порядка дифракции, и получают интерферирамму с повышенной чувствительностью. 1 ил.