Голографический интерферометр Советский патент 1991 года по МПК G01B9/02 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при исследовании объектов методом голографической интерферометрии.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счет обес- печения возможности работы интерферометра как в режиме двух экспозиций, так и в режиме реального времени.

На чертеже представлена схема голо- графического интерферометра.

Интерферометр содержит лазер 1, мик- рообъехтив 2, точечную диафрагму 3, свето- делитель 4, объектив 5, окуляр 6, регистрирующую среду 7, узел 8 крепления объектива 5 к объекту 9.

Интерферометр работает следующим образом.

Центр полуотражающей сферической поверхности объектива 5 совмещен с фокусом микрообъектива 2, формирующего освещающий световой поток со сферическим волновым фронтом одинакового радиуса, который последовательно проходит и очищается диафрагмой 3, светоделитель 4, час- тично отражается от объектива 5 и возвращается на светоделитель 4 по тому же оптическому пути. Фокус окуляра 6 совмещен с фокусом отраженного от объектива 5 и светоделителя 4 светового потока. Полуотражающая поверхность объектива 5 и окуляр 6 образуют афокальную систему опорного пучка. Радиус другой поверхности объектива 5 определяется из формулы тонкой ЛИНЗЫ f Г1Г2/(П-1ХГ2-Г1), ГД6 f- фОкусное расстояние объектива 5; п - показатель преломления материала объектива; п, гг - радиусы сферических поверхностей объектива, в которой f rz (в обратном ходе лучей). При этом получают п Г2-Г2/П. Так как фокус окуляра 6 совмещен с фокусом части освещающего светового потока, дважды прошедшего через объектив 5 и отраженного от объекта 9, то окуляр и объектив образуют телескопическую систему объектного пучка, формирующую изображение объекта в плоскости регистрирующей среды 7.

Узел 8 крепления объектива 5 к исследуемому объекту 9 выполнен в виде трех или более опор из магнитных эластомеров на основе каучуков. Конструкция опор обеспечивает плотное прилегание к неровной поверхности, , эластичность опор компенсирует малые деформации объекта при нагружении и обеспечивает геометрическую стабильность. Для крепления к диа- магнитмьш материалам необходимо

использовать вспомогательные магниты, устанавливаемые с неосвещаемой стороны объекта.

Для получения интерферограмм в реальном времени первоначально получают голограмму невозмущенного состояния объекта, после фотообработки ее устанавливают на прежнее место, нагружают объект и регистрируют интерферограмму деформаций поверхности в течение воздействия нагрузки регистрацией восстановленного изображения.

Интерферометры последовательного типа устойчивы к неоднородностям воздушных промежутков и колебаниям фундаментов, их можно использовать для исследования прозрачных сред, если за объективом и объектом установить плоское зер- кало или диффузно отражающую

поверхность. Компенсирующие свойства голограммы позволяют применять объектив 5 большого диаметра, изготовленный из оптического полистирола. Для уменьшения све- топотерь светоделитель 4 из

интерферометра можно исключить, при этом оптическая ось объектива 5 наклонена к оси освещающего счетового потока под малым углом, поверхность материала точечной диафрагмы 3 выполнена зеркально отражающей и наклонена под углом к оси лазера. Ошибки децентровки объектива 5 пренебрежимо малы и компенсируются в восстановленном изображении. Формула изобретения

Голографический интерферометр, содержащий лазер и расположенные по ходу излучения микрообъектив, точечную диафрагму, узел крепления к объекту и регистрирующую среду; отличающийся тем,

что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет обеспечения работы также и в реальном времени, он снабжен объективом, выполненным в виде положительного мениска, радиусы п и п сферических поверхностей которого удовлетворяют соотношению п Г2(1-1/п), где п - показатель преломления материала объектива, а поверхность с радиусом гг кривизны является полуотражающей, и установленным в узле крепления так, что полуотражающая поверхность обращена к падающему на нее излучению, а ее центр кривизны совпадает с фокусом микрообъектива, светоделителем, размещенным по ходу излучения между точенной диафрагмой и объективом, и окуляром, установленным по ходу последовательно отраженного от объектива и светоделителя пучка так, что фокусы объектива и окуляра совпадают.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано лри исследовании объектов методом голографической интерферометрии. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения работы интерферометра как в режиме двух экспозиций, так и в режиме реального времени. Излучение от лазера 1 расширяется микрообъективом 2 и попадает на объектив 5, размещенный на объекте 9 в узле 8 крепления. Внешняя поверхность объектива 5, выполненного в виде положительного мениска, являясь полуотражающей, отражает часть пучка из/iy- чения, которое затем, отразившись от светоделителя 4 и пройдя окуляр 6, становится коллимированным опорным пучком при записи голограмм на регистрирующей среде 7. Другая часть пучка, пройдя объектив 5, отражается от объекта 9. Объектив 5 и окуляр 6, формируют из этой части излучения изображение объекта в плоскости регистрирующей среды 7, которое является объектным пучком при записи голограмм. 1 ил. Ё О VI VI ел о 00