Голографический интерферометр Советский патент 1985 года по МПК G01B9/27 

--LZJИзобретение относится к области оптической интерферометрии и корреляционной спектроскопии и позволяет измерять нормированную авто корреляционную функцию поля иэлучения, рассеянного статистическими изменяющимися во времени объектами (процессами), изобретение являе ся усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св. № 698499. В основном изобретении по авт.св. № 698499 описано устройств для исследования подобных объектов. Это устройство выполненное в виде голографического интерферомет реального времени, включает после - довательно расположенные лазер, светоделитель, систему формировани опорного пучка и систему формирова ния предметного пучка, содержащую отражатели и фазовый модулятор, ис следуемый объект, регистратор голо граммы, объектив и блок измерения контраста интерференционной картины. Устройство-прототип не позволяет определять нормированную функци автокорреляции поля рассеянного излучения, содержащую максимально большую информацию, а только величину, пропорциональную ей. Действительно, в устройстве прототипе интерференционная картина в плоскости регистрации определяется суммой двух волн: r(l)(0)(t)Vn/ СП где Е. (0) - световая волна в моме излучения голограммы. E(t) - волна, распространяющаяся от объекта в реальном времени и ис пытывающая фазовую модуляцию, К/, и К. - коэффициент.зависящий о многих факторов (уровня рассеяния света, отноше ния интенсивностей опорн и предметного лучей, ус ловий (Ьотообработки гол граммы и др.) Тогда контраст интерференцион 1макс 1 НОИ картины как можно видеть, равен (o)(i)/ V(t). (er .гк, KI где множитель и г . i/1 в общем случае не остается постоянным для разных объектов исследования. Целью дополнительного изобретения является обеспечение измерения нормированной функции автокорреляции по,ля рассеянного излучения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство по авт.св. № 698499 в одну из систем формирования лазерного пучка (предметный или опорный пучок) введен фотозатвор, . светоделитель выполнен в виде -. управляемого электрооптического све-«тоделительного элемента, вход которого электрически соединен с блоком измерения контраста интерференционной картины. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого голографического интерферометра, он состоит из лазера 1, управляемого светоделителя 2, системы формирования опорного пучка, включающей фотозатвор 3 и зеркало 4 и системы формирования предметного пучка, включающей отражатели 5 и 6 и фазовый модулятор 7. Далее на схеме расположены исследуемый объект 8,регистратор 9 голограммы (фотопластинка, обрабатываемая на месте), объектив 10 и блок 11 измерения контраста интерференционной картины (электронный блок, обеспечивающий обработку светового сигнала по алгоритму, соответствующему вьфажению (2)) . Устройство работает следующим образом. Излучение лазера 1 с помощью управляемого светоделителя 2 разделяют на два пучка: опорный и предметный. Опорньий пучок через фотозатвор 3 и зеркало 4 направляют на регистратор 9 и используют для записи голограммы и последующего восстановления. Предметный луч формируют отражателями 5, 6, фазовым модулятором и освещают им исследуемый объект. Перед измерением нормированной автокорреляционной функции производят запись голограммы исследуемого излучения на регистратор 9.В это время с помощью управляемого светоделителя 2 устанавливают оптимальное для получения голограммы отношение интенсивностей опорного и предметного пучков.

затвор 3 открывают, а фазовый модулятор выключают. После соответствующей фотообработки регистратора 9 голограммы и включения фазового модулятора 7 перед непосредственным измерением сигнала корреляции производят выравнивание интенсивностей восстанавливаемой и реальной волн: затвором 3 периодически перекрывают опорньй луч, при этом в измерительном блоке в цепи постоянного тока -измеряют попеременно суммарную интенсивность обоих пучков и интенсивность только реальной волны и вырабатывают соответствующее управляющее напряжение на светоделитель 2, в результате такого цикла из N перекрытий опорного пучка управляющее напряжение на све тоделителе 2 последовательно приближается к уровню, обеспечивающему равенство К Kj. . После того, как

8843904

эта операция заканчивается, затвор 3 вновь открывают и начинают измерения корреляционного сигнала. Так как К, К}, то измеряется нормированг ная функция корреляции

.,(у.. ()|

(3) 1Е1

Таким образом, реализуется поставленная цель - измерение нормированной функции автокорреляции поля рассеянного объекта.

По сравнению с известными устройствами, в том числе прототипом, предлагаемый голографический интер- ферометр расширяет возможности изме-рения корреляционных (спектральных ) характеристик рассеянного излучения применительно ко многим задачам физики, химии полимеров, биологии и т.д.

ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ИЕГГЕРФЕРОМЕТР по авт.св. Р 698499, отличающийся тем, что, с целью измерения нормированной функции автокорреляции поля рассеянного из- I лучения, в одну из систем формирования лазерного пучка введен фотозат- вор, а светоделитель выполнен в виде управляемого электрооптического светоделительн.ого элемента, вход которого электрически соединен с блоком измерения контраста интенференционной карти ны.