Способ получения интерференционной картины Советский патент 1989 года по МПК G02B5/32 G03H1/04 G01B9/02 

Изобретение относится к оптическому приборостроении, в частности к голографической интерферометрии.

Цель изобретения - повышение ка- чес.тва интерференционной картины путем увеличения степени компенсации аберраций системы регистрации,

Н фиг. 1 показаны опорная голограмма 1, объектная голограмма 2 и сферические отражатели 3 и 4; на фиг. 2 - оптическая схема устройства для осуществления предлагаемого способа;

На фиг. 1 и фиг. 2 приняты следую щие обозначения: 1 и 2 - опорная и

объектная голограммы соответственно; 3 и 4 - сферические отражатели; 5 и 6 - отрицательная и положительная линзы соответственно; 7 - светоделитель; 8 - точечная диафрагма; 9 - 11 - объективы; 12 - экран.

Сущность способа заключается в следующем.

Регистрируют опорную голограмму в голографическом интерферометре с гладкими пусками с углом d голографирования (угол между направлениями распространения объектной и опорной волнами) и объектную голограмму с углом of голографнроплния. В этом

со

С5

ел

31500

случае несущие частоты на голограмме будут отличаться и равны соответстsin, sin венно V, , где

0

IP - с

длина волны излучения источника света, освещающего интерферометр. Совмещают опорную 1 и объектную 2 голограммы (фиг. 1). Затем освещают опорную голограмму по нормали пучком света с той же длиной волны А . В этом случае на опорной голограмме в п-й порядок дифракции распространяется волна под углом п с/, с аберрациями системы регистрации, равными псСр. Так как голограммы совмещены, то будет наблюдаться дифракция и на объектной голограмме. Но на объектной голограмме в п-й порядок дифракции р аспространя-ется волна под углом . В нулевой порядок дифракции распространяется волна по нормали. Эта волна не содержит аберраций системы регистрации . С помощью отражателя 3 возвращают волну, дифрагированную на опорной голограмме в п-й порядок, и освещают ей объектную голограмму. В п-й порядок дифракции на объектной голограмме восстановится волна, свободная от аберраций системы регистра .ции и с изменениями фазы, вызванными объектом, увеличенными в п раз. Для того, чтобы дифрагированная в п-й порядок на объектной голограмме волна распространялась по нормали к голограмме , нужно с помощью наклонения отражателя 3 восстанавливающую волну направить на объектную голограмму под углом к нормали (фиг.. 1). При этом возникает сдвиг между соответствующими точками О и О восстанавливающего волнового фронта и объектной голограммы 2. Этот сдвиг компенсируют сдвигом голограммы 2 относительно голограммы 1 до тех пор, пока соответствующие точки восстанавливающего волнового фронта и объектной голограм1-1ы не совместятся (фиг.1). В этом случае на объектной гологра| - ме восстановится волновой фронт с полной компенсацией аберраций системы регистрации. С помощью отражателя 4 возвращают по нормали нулевой порядок дифракции на объектную голограмму 2 и по нормали к голограммам Б обратном ходе получают интер- ференцию с полной компенсацией аберраций системы регистрации. Настройку на конечные полосы получают наклоном

0

5

0

5

о 5

5

0

0

отражателя А. Если в способе-прототипе полная компенсация аберраций системы регистрации происходила только при настройке на бесконечно-широкую полосу, а при настройке на конечные полосы необходимо было разворачивать (, голограммы и тем самым нарушать соответствие между точками волновых фронтов, восстановленных с опорной и объектной голограмм, то в предлагаемом способе при любой настройке соответствие выполняется всегда и тем самым аберрации системы регистрации компенсируются полностью.

Способ осуществляют при помощи устройства, оптическая схема которого изображена на фиг. 2, следующим образом..

В голографическом интерферометре с гладкими пучками регистрируют опорную и объектную голограмму с отличающимися частотами (например, . Затем голограммы совмещают и устанавливают в устройство (фиг. 2), содержащее осветительную систему (линзы 5 и 6), точечную диафрагму 8, объективы 9 и 10, узел совмещения голограмм 1 и 2, два сферических отражателя (зеркала) 3 и 4, фокусы которых расположены в задней фокальной плоскости объектива 10, светоделитель 7, объектив 11 и экран 12, оптически сопряженный объективом 11 с плоскостью узла совмещения гблограм - 1 и 2. Интерференционная картина с увеличением коэффициента чувствительности измерений получается следующим образом. Освещают устройство лазерным пучком света. С помощью осветительной системы пучок расширяется до необходимых размеров, в результате чего освещается опорная голограмма, С помощью объектива 10 вблизи задней фокальной плоскости происходит разделение порядков дифракции света на опорной голограмме. С помощью сферических отражателей 3 и 4 возвращают п-й и нулевой порядки дифракции с опорной голограммы на объектную голограмму. Отражателем 3 изменяют угол между возвращенными п-м и нулевым порядками дифр акции так, чтобы дифрагированный на объектной голограмме п-й порядок проходил через отверстие точечной диафрагмы 8. Получившийся сдвиг между соответствующими точками волнового фронта, Возвращенного на объектную голограм

Изобретение относится к оптическому приборостроению , в частности, к голографической интерферометрии. Цель изобретения - повышение качества интерференционной картины путем увеличения степени компенсации аберраций. С этой целью регистрируют опорную и объектную голограммы, освещают опорную голограмму одним пучком света, а объектную - двумя пучками света, дифрагированными на опорной голограмме. Несущие частоты для регистрации опорной и объектной голограмм выполняют различными и освещают совмещенные опорную и объектную голограммы световым пучком. Восстановленные N - ый (где N = 1, 2, 3...) и нулевой порядки дифракции возвращают на объектную голограмму, при этом изменяют угол между N - ым и нулевым порядками дифракции. Затем сдвигают объектную голограмму относительно опорной так, чтобы компенсировать сдвиг отраженного волнового фронта, и получают интерференционную картину с полной компенсацией аберраций в обратном ходе лучей на объектной голограмме. 2 ил.

Фиъ.

П