Способ голографической регистрации быстропротекающих процессов Советский патент 1974 года по МПК G03C9/08 H01S3/00 

1

Предлагаемый способ относится к регистрации быстропротекающих процессов с использованием методов голографии, например, для регистрации развития лазерной искры и т.п.

Известныйспособ голографической регистрации быстропротекающих процессов состоит в том, что запись голограммы производится с использованием импульсного источника излучения. При этом записывается только один выбранный момент развития данного процесса.

Предлагаемый способ цозволяет записывать ряд последовательных моментов быст ропротекающего процесса, используя ряд импульсов излучения, частота которого изменяется от импульса к импульсу по определенному закону (в любом диапазоне).

При обычной схеме записи голограммы (см, фиг, 1) опорный луч интерферирует с отраженной от предмета волной и картина интерференции записывается на фотопластинку.

Если объектом является быстропротекающий процесс, то для регистрации при меняется импульсное излучение. При этом регистрируется определенная фаза разв тия объекта. Восстановление осуществляется обычно источником непрерывного из- лучения (см. фиг. 2).

Если излучение, применяемое для записи, будат представлять собой последовательность импульсов с частотой, изменяю шейся от импульса к импульсу по какомулибо закону, «апримёр, линейно , то каждый импульс зафиксирует свою фазу развития процесса. Если на стадии восстановления осветить голограмму монохроматич- ной волной, то образуется ряд изображений,

разделенных в пространстве, поскольку длина волны из(1учения при записи каждой фазы процесса была разной. Если же использовать для восстановления источник с изменяющейся частотой, то картина будет перемешаться с изменением частоты и через данную область пространства про дут последовательно все стадии развития процесса.

Рассмотрим случай нормального паде-

ния опорного луча на голограмму. Фото3

пластинка расположена по оси X. Голог рамма точки X , У будет действовать

на восстанавливающий пучок, как линза с фокусным расстоянием У . Прв переходе

к фугой длине ( Л ) волны ,восстана&ливающего луча фокусное расстояние изменится по соотношению Л f

Таким обраэомд координата восстановленного изображения будет:

ц -f Лjo., I

Чо J Л (1),(2),

Если размеры предмет определяются по оси У габаритами У, У, то в первом приближении условием .неперекрывания, отдельных изо ажений будет: 1 о И

1 У2 ,

11

где У У- - координа восстановленноего из9брджения, записанного на длине во.

ИЬ1Л,. .,j

У У- - координаты восстановленного

J 2I,

изображения,записанного на длине волны Д.

Если два последовательных кащ)а запи1 ывались при Л и Я , то при восстановдепри / из (11 имеем и N У i - tr

НИИ Il

., ЛУаV

У2--1Г

используя (3) получаем

-2L

ЛУ

-дТ-

А

отсюда

1аким образом, длина волны при зап.си второго .кадра должна бытьбольше Jg.гг

5

, При размере предмета 1 мм, расстояний ДЬ голограммы 1ОО мм и длине волны 0,84 мкм (длина волны излучения полупроводникового квантового генератора 10 (ПКГ) HaGaAS) получаем 100 С Таким образом, при такой геометрии

и диапазоне перестройки 1000 А (дости гаемый диапазон перестройки ПКГ) можно записать 10 изображений.

Формирование импульсов, необходимых

для записи, можно осуществить при по-, мощи интерферометра Фабр№..Перо и истцчгника с изменяющейся длиной волны (нап-,

20 ример, ПКГ). Если излучение такого источника подать на интерферометр Фабри-Перо, то через интерферометр излучение будет .проходить только в те моменты времени,

,; ;когда длина волны будет соответствовать

25 резонансам интерферометра.

Предмет из обретения

30

Способ голографической регистрации

i быстропротекающих процессов путем записи I голограммы импульсным источником излучения, о тличающийся тем, что, 35 с целью регистрации процессрв во времени, частоту импульсного излучения меняют во времени по определенному закону, например, со линейному.

9иг1

и