Оптический анализатор пространственных частот Советский патент 1980 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к области технической физики, а именно, к оптическим анализаторам пространственных частот, фотографических изображений, и может быть использовано, например, для осуществления преобразования Фурье-интерферограмм в методе Фурье-спектроскопии с фотографической регистрацией спектра.

Известны онтические анализаторы пространственных частот, основанные на применении оптических устройств, создающих на анализируемом фотографическом изображении периодическое распределение освещенности с определенной пространственной частотой. Затем нрощедщий через изображение поток света, пропорциональный произведению распределения освещенности на распределение коэффициента пропускания, с помощью объектива собирается на фотоприемник. Для выделения сигнала, соответствующего коэффициенту Фурье на данной пространственной частоте, осуществляется движение изображения относительно системы полос и регистрация сигнала происходит на переменном токе. Для создания гармонического распределения освещенности могут быть использованы два наложенных друг на друга под некоторым углом периодических растра 1.

Наиболее близким к описываемому является анализатор пространственных частот, содержащий источник света, проектирующую оптическую систему, фотоприемник и интерферометр Майкельсона 2.

Основным недостатком указанного оптического устройства является низкая виброустойчивость, являющаяся следствием нежесткого закрепления зеркал интерферометра, что необходимо для обеспечения его

перестройки.

Целью изобретения является повыщение виброустойчивости.

Поставленная цель достигается путем введения перестраиваемого монохроматора, установленного на пути светового пучка между источником света и и интерферометром Майкельсона.

При этом зеркала интерферометра закрепляются жестко, а перестройка анализатора осуществляется перестройкой монохроматора.

Оптическая схема предлагаемого анализатора пространственных частот приведена на чертеже.

Оптический анализатор пространственных частот состоит из источника света 1, объектива 2, монохроматора, состоящего из входной щели 3, объективов 4 и 5, дифракционной рещетки 6 и выходной щели 7;

объектива 8, интерферометра, состоящего

из светоделителя 9, концевых зеркал 10 и 11 и компенсатора 12, проектирующей онтической системы, состоящей из объективов 13 и 14, фотоизображения 15, объектива 16 и фотоприемника 17.

Оптический анализатор пространственных частот работает следующим образом.

Свет от источника 1 сплощного спектра проектируется объективом 2 на входную щель 3 монохроматора, состоящего из объективов 4 и 5 и дифракционной рещетки 6. Монохроматическое излучение, выделяемое монохроматором, проходит выходную щель 7, являющуюся одновременно входной полевой диафрагмой интерферометра, и через объектив 8 параллельным пучком падает на светоделитель 9 интерферометра, состоящего также из концевых зеркал 10 и 11 и компенсатора 12.

Интерферометр построен по схеме Майкельсона с жестко закрепленными оптическими элементами. Одно из концевых зеркал интерферометра наклонено на угол к. Это эквивалентно тому, что между интерферирующими пучками введен воздушный клин, и в плоскости зеркал локализована система параллельных интерференционных полос равной толщины с пространственной частотой f равной:

/,

где Я - длина волны монохроматического

излучения.

Оптическая система, состоящая из объективов 13 и 14 проектирует интерференционные нолосы в плоскость фотоизображения 15 и таким образом, создается периодическое распределение освещенности с пространственной частотой f равной: f, 2g - k

Далее световой поток, прощедщий изображение, с помощью объектива 16 регистрируется фотопрнемником 17. Для выделения сигнала на данной пространственной частоте осуществляется колебательное движение исследуемого фотоносителя относительно системы полос. Значение коэффициента Фурье равно отнощению модулированной части светового потока к постоянной составляющей.

Перестройка анализатора на другую пространственную частоту осуществляется сканированием монохроматора.

Поскольку в процессе работы прибора не происходит изменения положения элементов интерферометра, то интерференционная картина оказывается более стабильной и воспроизводимой с постоянным контрастом.

Перестройка анализатора на другую пространственную частоту путем сканирования монохроматора позволяет не применять точных узлов поворота элементов интерферометра и таким образом повысить виброустойчивость анализатора.

Формула изобретения

Оптический анализатор пространственных частот, содержащий источник света, нроектирующую оптическую систему, фотоприемник, интерферометр Майкельсона, отличающийся тем, что, с целью повыщения виброустойчивости, в него введен перестраиваемый монохроматор, установленный на пути светового пучка между источником света и интерферометром Майкельсона.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Зверев В. А., Орлов Е. Ф., «Оптические анализаторы, Москва, «Советское радио, 1971, с. ИЗ.

2.Клюкин Л. М. и др. Фотографирование на магнитные пленки, М., Атомиздат, 1971, с. 85.

If

Jf

JS