Способ интерференционных измерений изменений объекта Советский патент 1982 года по МПК G01B9/02 

Поставленная цель достигается тем, что в способе интерференционных измерений объекта, заключающейся в том, что объектным и опорным пучками записывают голограмму сфокусированного изображения объекта, совмещают изображения, восстацовленные в различных порядках дифракции освещающего голограмму излучения, и по интерференционным полосам на совмещенных восстановленных изображениях судят об изменении, происщедщем с измеряемым объектом, после изменения состояния объекта объектным пучком восстанавливают с «голограммы опорный пучок, осуществляют оптическую фильтрацию восстановленного опорного пучка и за1писывают его .на вспомогательную голограмму, с которой затем восстанавливают и совмещают изображения в различных порядках дифракции освещающего излучения. Операцией восстановления голограммы объектным пучком, выполняемой после изменения, происшедшего с исследуемым объектом, достигают переноса изменения .фазы из случайного (по пространственным координатам) объектного пучка в регулярный, гомоцентрический (т. е. коллимированный, сходящийся в точку или расходящийся из нее) опорный пучок. Изменение фазы восстановленного опорного пучка (а следовательно и его отклонение от гомодентричности) определяется в этом случае только изменением, происшедшим с восстанавливающим объектным пучком, и соответственно изменением самого объекта. Операция оптической фильтрации позволяет очистить восстановленный опорный пучок от рассеянного диффузно когерентного излучения, также восстанавливающего вместе с опорным пучком. Другое назначение операции онтнческой фильтрации - получение на выходе голографической системы восстановленного опорного пучка, близкого к коллимированному. Таким образом, на выходе голографической системы первоначальному состоянию объекта соотзетсгвует коллимированный опорный , а измененному состоянию объекта - измененный по сравнению с первоначальным, восстановленный опорный пучок, изменение фазы в котором определяется изменением, происшедшим с объектом. Следующая операция - запись восстановленного (после изменения состояния объекта) опорного пучка на вспомогательную голограмму. Полученная согласно предложенному способу вспомогательная голограмма по своим свойствам полностью аналогична голограмме, получаемой в способе-прототипе, что позволяет применить к ней операции способа-прототипа, и получить на восстановленном изображении йнтерферограмму, позволяющую проводить измерения с повышенной чувствительностью.

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема записи вспомогательной голограммы.

. Луч лазера 1 делится светоделителями 2, 3 на объектный, формируемый линзой 4, и опорные пучки, отражающиеся от светоделителя 3 и зеркала 5. Объектный пучок освещает диффузно отражающий объект 6,

изображение которого проектируется объективом 7 в плоскость голограммы сфокусированного изображения 8. Гемоцентрический опорный пучок 9 (по чертежу сходящийся) формируется линзами 10 и 11. Согласно изобретению после приложения к объекту деформирующей нагрузки объектным пучком восстанавливают опорный пучок и фильтруют его от диффузно рассеянного излучения с помощью отверстия в иепрозрачном экране 12. Далее объективом 13 коллимируют отфильтрованный опорный пучок и записывают его на вспомогательную голограмму 14 с новым опорным иучком, который направляется на голограмму 14 через О бъект1и:в 16 зеркалом 15. Вспомогательную голограмму 14 записывают как голограмму сфокусированного изображения, переотражая объективом 13 плоскость голограммы 8 на вспомогательную голограмму 14. Как уже отмечалось, полученная согласно предложенному способу вспомогательная гологра-мма 14 по своим свойствам полностью аналогична голограмме, получаемой в способе-прототи пе, что позволяет применить для ее обработки известные операции способа-прототипа: совмещение изобралсений, восстановленных в различных порядках дифракции освещающего голограмму излучения, и определение изменения, происщедщего с измеряемым объектом, по интерференционным полосам на совмещенных восстановленных изображениях.

Формула изобретения

Способ интерференционных измерений

изменений объекта, заключающийся в том, что объектным и опорным пучками записывают голограмму сфокусированного изображения объекта, совмещают изображения, восстановленные в различных порядках дифракции освещающего голограмму излучения, и по интерференционным полосам на совмещенных восстановленных изображениях судят об изменении, происшедшем с измеряемым объектом, о т л ичающийся тем, что с целью обеспечения возможности измерений диффузно отражающих объектов, после изменения состояния объекта объектным пучком восстанавливают с голограммы опорный пучок,

осуществляют оптическую фильтрацию

восстановленного опорного пучка и запи-сывают его на вспомогательную голограмму, с которой затем восстанавливают и совмещают изображения в различных порядках дифракции освещающего излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Островский Ю. И. и др. Голографическая интерферометрия, М., «Наука,

1977, с. 122.

2.Там же, с. 194 (прототип).

/«

16