ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР Советский патент 1970 года по МПК G01B9/21 H01S4/00 

Известен голографический интерферометр для исследования неоднородностей в прозрачных средах, содержащий источник когерентного излучения, расщепитель луча на рабочий и опорный пучки, систему зеркал и объективов, формирующих узкий -опорный пучок, коллиматор, формирующий широкий рабочий пучок, систему зеркал и объективов, позволяющих совместить на голограмме рабочий и опорный пучки, и элемент фиксирования голограммы.

В указанном интерферометре для получения интерференционной картины восстанавливают волновые фронты на отдельной установке, что создает определенное неудобство в работе с прибором. При исследовании сильных неоднородностей, например скачков плотности, контуры исследуемого тела изображаются нечетко за счет отклонения световых лучей в зоне неоднородности, что создает трудности при расшифровке интерферограмм и снижает точность измерений.

Цель предлагаемого изобретения - создание универсального голографического интерферометра, содержащего систему для восстановления изображения и позволяющего производить исследования оптических неоднородностей с точностью, близкой к точности классической интерферометрии.

Для этого в приборе установлен немонохроматический источник света для восстановления изображений и система объективов, сфокусированная на восстановленное изображение для наблюдения и фотографирования интерферограмм. Кроме того, в системе формирования опорного пучка установлены плоские поворотные зеркала, обеспечивающие перемещение опорного пучка в пределах рабочей зоны, а в рабочем пучке установлен объектив, создающий оптическое изображение исследуемой зоны в плоскости голограммы.

На чертеже изображена предлагаемая оптическая схема голографического интерферометра.

Пучок света от монохроматического источника (ОКГ) / делят светоделительной пластиной 2 на два пучка - рабочий и опорный. Опорный пучок направлен на поворотное зеркало 3, расположенное в фокальной плоскости сферического зеркала 4. Поворотное зеркало повернуто таким образом, чтобы опорный пучок, отраженный от зеркала 4, проходил через рабочее поле 5 в наименее возмущенной зоне, претерпевая минимальные изменения. Далее опорный пучок отражается от сферического зеркала 6, плоского зеркала 7, поворотного зеркала 8 и поступает в оптическую систему 9, 10, где расширяется и коллимируется. При помощи плоского зеркала

11 и полупрозрачной пластины 12 опорпый пучок направляют под выбранным углом голографирования через светофпльтр 13 на голограмму 14. Рабочий пучок от светоделительной пластины, отраженный от плоского зеркала 15, направляют в систему, включающую линзу 16 и сферическое зеркало 4. Коллимированным пучком просвечивают-неоднородность, расположенную в рабочей зоне. Далее рабочий пучок трансформируют Зеркально-липзовым объективом, состояидим из сферического зеркала 6, плоского зеркала 7, плоского зеркала 17 и объектива 18, и направляют через полупрозрачную пластину 12 и светофильтр 13 на голограмму 14. При помощи сферического зеркала 6, плоских зеркал 7 и /7 и объектива 18 изображение тела,; находящегося в рабочей зоне, сопрягают с плоскостью голограммы. При восстановлении волновых фронтов с голограммы используется собственный источник монохроматического света, а дополнительный немонохроматический, вводимый в систему восстановления поворотом зеркала 11. При восстановлении монохроматическим светом используют опорную ветвь голографического интерферометра. При восстановлении немонохроматическим светом пучок от источника 19 коллимируют системой 20 и 21. После отражения от плоского зеркала /У и полупрозрачной пластины его направляют на голограмму 14. Подсветку последней производят таким образом, чтобы дифрагированные пучки первого порядка были центрированы относительно системы фотографирования, включающей объектив 22, диафрагму 23 и объектив 24. Диафрагма установлена в фокальной плоскости объектива 22 таким образом, чтобы отсекать все

другие порядки, кроме первого. Световой пучок первого порядка направляют объективом 24 на фотопленку 25.

Система объективов 22 и 24 рассчитана так, что плоскость голограммы, т. е. плоскость локализации интерференционной картины, сопряжена с плоскостью фотопленки 25.

Таким образом, на фотопленке одновременно фиксируется резкое изображение исследуемого тела и контрастная интерференционная картина.

Предмет изобретения

Голографический интерферометр для исследования неоднородностёй в прозрачных средах, содержащий источник когерентного излучения, расщепитель луча - на рабочий и опорный пучки, систему зеркал и объективов, формирующих узкий опорный пучок, коллиматор, формирующий широкий рабочий пучок, систему зеркал объективов, расширяющих опорный пучок после прохождения рабочей зоны, системы зеркал и объективов, позволяющих совместить на голограмме рабочий и опорный пучки, и элемент фиксирования голограммы, отличающийся тем, что, с цельюрасширения областей применения, повышения точности измерений и упрощения операций при работе с прибором, в нем установлены дополнительный немонохроматический источник света и система объективов, сфокусированная на восстановленное изображение для наблюдений и фотографирования интерферограмм, в системе формирования опорного пучка установлены поворотные зеркала, а в рабочем пучке установлен объектив, создающий оптическое изображение исследуемой зоны Б плоскости голограммы.

18