Способ визуализации ультразвукового поля Советский патент 1990 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в дефектоскопии при создании технических средств медицинской диагностики и в других отраслях техники. ,

Цель изобретения - повышение информативности за счет расширения динамического диапазона интенсивностей интерференционной картины.

Способ визуализации ультразвукового поля заключается в том, что формируют поток лазерного излучения; направляют его на носитель ультразвукового поля; модулированный колебаниями носителя поток направляют в двухлучевой интерферометр с разной

оптической длиной плеч; потокам, распространяющимся в каждом из плеч интерферометра, обращают волновой фронт; о структуре ультразвукового поля судят по распределению интенсивностей в интерференционной картине на выходе интерферометра.

Способ основан на использовании двухкратного эффекта Допплера, при котором разность фаз Дц интерферирующих лучей на выходе интерферометра, характеризующая изменение интенсивностей в интерференционной картине, связана радиальной составляющей скорости объекта известным соотношением

СП

vj

СО DO Јь Kj

UC

21ГМ

V1

2;

где Л - длина волны излучения;

il - разность длин плеч интерферометра;с - скорость распространения

волн.

Для визуализации ультразвукового поля необходимо обеспечить прохождение в интерферометр только нормально падающей на его вход составляющей светового потока, сформированного носителем ультразвукового поля (модулированный колебаниями носителя) в результате чего в интерферометре будут распространяться только параллельные его оптическим осям лучи, что в итоге обеспечивает согласован- ность волновых фронтов потоков излучения, формирующих интерференционную картину. В противном случае на выходе интерферометра, кроме интерференционной картины, обусловленной его геометрией, будет присутствовать интерференционная картина, структура которой определяется,в общем случае, случайными фазовыми и пространственными неоднородными носителями. Указанное условие в соответствии с рассматриваемым способом обеспечивается обращением волновых фронтов потокам излучения, распространяющийся в каждом из плеч интерферометра.

Обращение волнового фронта каждому из потоков излучения, распространяющихся в плечах интерферометра, обеспечивает получение на выходе интерферометра двух потоков излучени с согласованными волновыми фронтами даже в случае наличия во входящем в интерферометр потоке лучей, непараллельных оптической оси интерферометра, что позволяет не применять фильтрации входного потока, избежать таким образом связанных с фильтрацией потерь энергии излучения и получить интерференционную картину, структура которой определяется толь-

ко геометрией интерферометра и не зависит от фазовых и пространственных неоднородностей носителя ультразвукового поля. При настройке интерферометра на бесконечно широкую полосу

интерференционная картина, в ответствии ультразвуковых колебаний носителя, имеет равномерную по всей площади интенсивность. Интерференционная картина пространственно сопряжена с ос5 вещаемым лазером участком носителя - ультразвукового поля, локальная интенсивность ультразвука, присутствующего в носителе, отображается локальным изменением интенсивности в соотQ ветствующей точке интерференционной картины. Использование всей энергии потока излучения, поступающего в апертуру интерферометра для создания интерференционной картины, увеличива5 ет динамический диапазон ее интен- сивностей, чем и достигается положительный эффект.

Формула изобретения

0

Способ визуализации ультразвукового поля, заключающийся в том, что формируют поток лазерного излучения, направляют его на носитель ультразвукового поля, модулированный колебаниями носителя поток направляют в двухлучевой интерферометр с разной оптической длиной плеч, получают интерференционную картину, характериQ зующую структуру ультразвукового поля, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности за счет расширения динамического диапазона интенсивностей интер45 ференционной картины, потокам излучения , распространяющемся в каждом из плеч интерферометра, обращают волновой фронт.

5

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение информативности за счет расширения динамического диапазона интенсивностей интерференционной картины. Поток лазерного излучения, модулированный колебаниями носителя ультразвукового поля, направляют в двухлучевой разноплечий интерферометр, интерференционная картина на выходе которого отражает структуру ультразвукового поля. Согласование волновых фронтов потоков, распространяющихся в плечах интерферометра, обеспечивают обращением волнового фронта каждому из потоков, что позволяет исключить необходимость процедуры фильтрации входного потока и избежать, таким образом, связанных с ней потерь энергии излучения.