Поляризационно-голографический способ определения напряжений в прозрачных объектах и устройство для его осуществления

Поляризационно-голографический способ определения напряжений в прозрачных объектах и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Поляризационно-голографический способ определения напряжений в прозрачных объектах, заключающийся в том, что из когерентного поляризационного излучения формируют предметный и опорный пучки, регистрируют две голограммы объекта при двух взаимно перпендикулярных линейных поляризациях излучения, восстанавливают голограммы и получают Две картины абсолютной разности хода излучения , по этим картинам определяют напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, формируют вторые предметный и опорный пучки из когерентного монохроматического излучения с другой длиной волны, совпадающие в пространстве с пучками когерентного излучения с перво й длиной волны. с S (Л с Is9 01 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 01 В 11/18

ji

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

rIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3823380/25-28 (22) 10.12.84 (4б) 15.09.86. Бюл. У 34 (72) Н.М.Дричко, М.В.Лейкин и М.А.Мешалкин (53) 531.781,2(088.8) (56) Метод фотоупругости. М.: Стройиздат, 197б, с. 114.

Труды 8-й Всесоюзной конференции по фотоупругости. Таллин, 1979, т. 3, с. 184, (54) ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ПРОЗРАЧНЫХ ОБЪЕКТАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) l. Поляризационно-голографический способ определения напряжений в прозрачных объектах, заключающийся

ÄÄSUÄÄ 125740? А 1 в том, что из когерентного поляризационного излучения формируют предметный и опорный пучки, регистрируют две голограммы объекта при двух взаимно перпендикулярных линейных поляризациях излучения, восстанавливают голограммы и получают две картины абсолютной разности хода излучения, по этим картинам определяют напряжения, отличающийся тем, что, с целью новьппения точнос.ти определения, формируют вторые

-предметный и опорный пучки из когерентного монохроматического излучения с другой длиной волны, совпадающие в пространстве с пучками когерентного излучения с первой длиной волны, 1257407 где d а1 ИЬ1 иа,,Ьг г

2. Устройство для определения напряжений в прозрачных объектах, содержащее расположеннъ|е последовательно и оптически связанные источник когерентного поляризованного излучения, светоделитель, предназначенный для разделения пучка излучения на два, зеркало и голографический регистратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения напряжений, оно снабжено линейной фаэовой пластиной, установленной между источником излучения и светоделителем, а указанный источник излучения выполнен двухволновь1м.

3. Устройство по и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что линейная фазовая пластина выполнена составной из двух пластин, иэготовлен- 1

Изобретение относится к определению напряжений в прозрачных объектах оптическими методами.

Цель изобретения — повышение точности определения напряжений за счет исключения погрешностей, вызванных неточным согласованием соотношений поляризации во всех лучах и регистрации голограмм на двух разных пластинках.

На чертеже показано устройство для осуществления способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Иэ когерентного поляризованного излучения с одной длиной волны формируют предметный и опорный пучки, а из когерентного поляриэационного излучения с другой длиной волны формируют вторце предметный и опорный пучки, совпадающие в пространстве с пучками когерентного излучения с первой длиной волны, создают в излучении каждой длины волны линейную поляризацию, при которой плоскости поляризации в предметном и опорном пучках одной длины волны излучения параллельны и перпендикулярны плоскостям поляризации в предметном и ных из разньи двулучепреломляющих материалов, соединенных между собой так, что их одноименные главные направления ортогональны, а толщины 2 равны следующим величинам: (К+-0,5) Лг 11 К

Р ),, Р;

Й (К 0.5) hã,Р 1 К Л 1 г

11 "г

I где 3, 0 — толщины пластин;

1 р,,р — показатели двулучепреломления пластины 1

ДЛИН ВОЛН „ И 1 1 F2 — показатели двулучепреломления пластины II

ДЛЯ ДЛИН ВОЛН п1 И г °

2 опорном пучках с другой длиной волны, регистрируют две голограммы исследуемого объекта в двух длинах волн излучения при двух взаимно перпендикулярных линейных поляризациях излучения, Голограммы восстанавливают и получают две картины абсолютной разности кода излучения д и д

1 2 (иэодромы), соответствующие излученияМ, поляризованным вдоль направлеНИИ ГЛаВНЫХ НаПРЯжЕНИй 5, И ог, ЗНачения главных напряжений О и 6 опг ределяют из решения двух уравнений:

+Ь,Ь, ), д,=а(а,Б; +Ь,6, >, толщина объекта; оптические коэффициенты, характеризующие свойства материала для длин волн излучения 3 и 12 соответственно (оптические коэффициенты определяют из предварительных тарировочньгх испытаний)..

Устройство для осуществления поляризационно-голографического способа определения напряжений в прозрачных объектах содержит расположенные последовательно и оптически

1257407

Е1, /1, =k e y,/), =k+0,5

IP A где k — целое число.

Составитель Б,Евстратов

Редактор К,Волощук Техред М.Ходанич Корректор М.Максимитиинец

Заказ 4905/36

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 связанные двухволновый источник 1 когерентного поляризованного излучения, светоделитель 2, предназначенный для разделения пучка излучения на два, зеркало 3, голографический регистратор 4, линейную фазовую пластину 5, установленную между источником 1 излучения и светоделителем

2. Исследуемый прозрачный объект 6 устанавливают между светоделителем 10

2 и голографическим регистратором 4.

Источник 1 излучения выполнен в виде лазера с нелинейным преобразованием в кристалле излучения во вто- 15 рую гармонику, либо лазера с вынужденным комбинационным рассеянием.

Линейная фазовая пластина 5 может быть выполнена в виде плоскопараллельной двулучепреломляющей пластины, толщина f и показатель двулучепреломления )и которой отвечают ус— ловиям:

Подбором значений k и материала пластины указанные условия могут ЭО быть удовлетворены с точностью до

0 01 отступления от целочисленного значения k что вполне достаточно.

Услозие равенства волновой разности хода линейной фаэовой пластины целому числу для одной длины волны удовлетворяется точно при выполнении пластины 5 в виде двух пластин из разньгх двулучепреломпяющих материалов, установленных так, что 40 их одноименные главные направления ортогональны, а толщины удовлетворяют условию:

4, i {к o,s) h, Р, - Kh,)", Р, Р, ),, ! л (K>O,S)h IU,-yh p

- r

I )-, -Р, ), - где 1 и Р— толщины пластин; и р — показатели двулуче(11 2 преломления пластины

1 для длин волн и

h,; — показатели двулучепреломления пластины II дпя длин волн h u h

Устройство работает следующим об разом, Когерентное линейно поляризованное излучение двух длин волн 1„ и Ау источника 1 света проходит через линейную фазовую пластину 5, после чего плоскость поляризации одной иэ длин волн поворачивается на

90 . Светоделитель 2 разделяет пучок на предметный и опорный, В каждом из пучков присутствует излучение обеих. длин волн, причем плоскости их поляризации ортогональны, а плоскости поляризации излучения одной длины волны в разных пучках параллельных друг другу. После прохождения предметным пучком объекта

6 и отражения опорного пучка зеркалом

3 оба пучка совмещаются в плоскости регистратора 4, на котором производится регистрация двух голограмм, соответствующих разным длинам волн с ортогональной поляризацией.

Устройство может быть использовано как для получения двухзкспоэиционных голограмм, так и для регистрации однозкспоэиционных голограмм ненагруженного объекта с последующим восстановлением в реальном вр мени.