Способ получения интерференционной картины

Способ получения интерференционной картины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению , в частности, к голографической интерферометрии. Цель изобретения - повышение качества интерференционной картины путем увеличения степени компенсации аберраций. С этой целью регистрируют опорную и объектную голограммы, освещают опорную голограмму одним пучком света, а объектную - двумя пучками света, дифрагированными на опорной голограмме. Несущие частоты для регистрации опорной и объектной голограмм выполняют различными и освещают совмещенные опорную и объектную голограммы световым пучком. Восстановленные N - ый (где N = 1, 2, 3...) и нулевой порядки дифракции возвращают на объектную голограмму, при этом изменяют угол между N - ым и нулевым порядками дифракции. Затем сдвигают объектную голограмму относительно опорной так, чтобы компенсировать сдвиг отраженного волнового фронта, и получают интерференционную картину с полной компенсацией аберраций в обратном ходе лучей на объектной голограмме. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

;« »«»»««г;д», »»

),.,,";

»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4352131/24-10 (22) 09. 11. 87 (46) 15.08.89. Бюп. У 30 (71) Гродненский государственный университет (72) И.С,Зейликович и А.М.Ляликов (53) 535.317.1(088.8) (56) Зейликович И.С., Ляликов А.М., Спорник Н.М. Квантовая электроника, т. f3, 1986, Ф 7, с. 1590.

Бекетова А.К., Белозеров А.Ф., Березкин А.Н. и др. Голографическая интерферометрия фазовых объектов.

Л.: Наука, 1979, с. 80-82. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ КАРТИНЫ (57) Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности, к голографической интерферометрии. Цель изобретения - повьппение качества интерференционной картины путем увеличения степени компенсации

Изобретение относится к оптическому приборостроеник, в частности к голографической интерферометрии.

Цель изобретения — повышение качества интерференционной куртины путем увеличения степени компенсации аберраций системы регистрации.

Нг фиг. 1 показаны опорная гслограмма 1, объектная голограмма 2 и сферические отражатели 3 и 4; на фиг ° 2 — оптическая схема устройства для осуществления предлагаемого способа;

На фиг. 1 и фиг. 2 приняты следую. щие обозначения: 1 и 2 — опорная и

„„SU„„500965 A 1 (51)4 С 02 В 5/32, С 03 Н 1/04, С 01 В 9/02

2 аберраций. С этой целью регистрируют опорную и объектную голограммы, освещают опорную голограмму одним пучком света, а объектную — двумя пучками света, дифрагированными на опорной голограмме. Несущие частоты для регистрации опорной и объектной голограмм выполняют различными и освещают совмещенные опорную и объектную голограммы световым пучком. Восстановленные п-й (где п=1,2,3...) и нулевой порядки дифракции возвращают на объектную голограмму, при этом изменяют угол между и-м и нулевым порядками дифракции. Затем сдвигают объектную голограмму относительно опорной так, чтобы компенсировать сдвиг отраженного волнового фронта, и получают интерференционную картину с полной компенсацией аберраций в обратном ходе лучей на объектной голограмме. 2 ил. объектная голограммы соответственно;

3 и 4 — сферические отражатели;

5 и 6 — отрицательная и положительная линзы соответственно; 7 — светоделитель; 8 — точечная диафрагма;

9 — 11 — ; 12 — экран.

Сущность способа заключается в следующем.

Регистрируют опорную голограмму в голографическом интерферометре с гладкими пусками с углом с(, голографирования (угол между направлениями распространения объектной и опорной волнами) и объектную голограмму с углом a < голографирования. В этом

3 1500965 случае несущие частоты на голограмме будут отличаться и равны соответстsine, sin ea венно 1 =--- — и = — — — где Л

Л Л о о о

5 длина волны излучения источника света, освещающего интерферометр. Совмещают опорную 1 и объектную 2 голограммы (фиг. 1) . Затем освещают опорную голограмму по нормали пучком 10 света с той же длиной волны Л

В этом случае на опорной голограмме в и-й порядок дифракции распространяется волна под углом n e(с аберрациями системы регистрации, равными

nrem<. Так как голограммы совмещены, то будет наблюдаться дифракция и на объектной голограмме. Но на объектной голограмме в и-й порядок дифракции распространяется волна под углом 20 па>. В нулевой порядок дифракции распространяется волна по нормали. Эта волна не содержит аберраций системы регистрации. С помощью отражателя 3 возвращают волну, дифрагированную на 25 опорной голограмме в и-й порядок, и освещают ей объектную голограмму.

В и-й порядок дифракции на объектной голограмме восстановится волна, свободная от аберраций системы регистра- 30

1 .ции и с изменениями фазы, вызванными объектом, увеличенными в п раз. Для того, чтобы дифрагированная в и-й порядок на объектной голограмме волна распространялась по нормали к голограмме, нужно с помощью наклонения отражателя 3 восстанавливающую волну направить на объектную голограмму под углом а к нормали (фиг.. 1) . При этом возникает сдвиг между соответствующими точками 0 и 0 восстанавг ливающего волнового фронта и объектной голограммы 2, Этот сдвиг компенсируют сдвигом голограммы 2 относительно голограммы 1 до тех пор, пока соответствующие точки восстанавливающего волнового фронта и объектной голограммы не совместятся (фиг.1).

В этом случае на объектной гологра1чме восстановится волновой фронт с полной компенсацией аберраций систе50 мы регистрации. С помощью отражателя 4 возвращают IIo нормали нулевой порядок дифракции на объектную голограмму 2 и по нормали к голограммам в обратном ходе получают интер55 ференцию с полной компенсацией аберраций системы регистрации. Настроику на конечные полосы получают наклоном

4 отражателя 4. Если в способе-прототипе полная компенсация аберраций системы регистрации происходила только при настройке на бесконечно-широкую полосу, а при настройке на конечные полосы необходимо было разворачивать „ голограммы и тем самым нарушать соответствие между точками волновых фронтов, восстановленных с опорной и объектной голограмм, то в предлагаемом способе при любой настройке соответствие выполняется всегда и тем самым аберрации системы регистрации компенсируются полностью.

Способ осуществляют при помощи устройства, оптическая схема которого изображена на фиг. 2, следующим образом.

В голографическом интерферометре с гладкими пучками регистрируют опорную и объектную голограмму с отличающимися частотами (например, -v 10 мм ). Затем голограммы совмещают и устанавливают в устройство (фиг. 2), содержащее осветительную систему (линзы 5 и 6), точечную диафрагму 8, объективы 9 и 10, узел совмещения голограмм 1 и 2, два сферических отражателя (зеркала) 3 и 4, фокусы которых расположены в задней фокальной плоскости объектива 10, светоделитель 7, объектив 11 и экран

12, оптически сопряженный объективом 11 с плоскостью узла совмещения гблограмм 1 и 2. Интерференционная картина с увеличением коэффициента чувствительности измерений. получается следующим образом. Освещают устройство лазерным пучком света. С помощью осветительной системы пучок расширяется до необходимых размеров, в результате чего освещается опорная голограмма. С помощью объектива 10 вблизи задней фокальной плоскости происходит разделение порядков дифракции света на опорной голограмме.

С помощью сферических отражателей 3 и 4 возвращают и-й и нулевой порядки дифракции с опорной голограммы на объектную голограмму. Отражателем 3 изменяют угол между возвращенными п-м и нулевым порядками дифракции так, чтобы дифрагированный на объектной голограмме и-й порядок проходил через отверстие точечной диафрагмы 8.

Получившийся сдвиг между соответствующими точками волнового фронта, Возвращенного на объектную голограм1500965

Фиа. 2

5 му, и самой объектной голограммы компенсируют сдвигом объектной голограммы относительно опорной. Интерференционная картина получается на объектной голограмме в обратном ходе

5 (по отношению к освещаемому устройство лазерному пучку) и-го порядка дифракции и нулевого, возвращенного отражателем 4. С помощью светоделителя

7 выводят интерферирующие пучки иэ устройства на экран 12, где наблюдают интерференционную картину с компенсацией аберраций и увеличением коэффициента чувствительности. Настрой- 15 ку на конечные полосы осуществляют разворотом отражателя 4.

Формула изобретения

Способ получения интерференционной картины, заключающийся в регистрации опорной и объектной голограмм, освещении опорной голограммы одним пучком света, а объектно — двумя пучками света, дифрагированными на опорной голограмме, о т л и и а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества интерференционной картины, несущие частоты опорной и объектной голограмм выполняют различными, восстановленные п-й и нулевой порядки дифракции возвращают на объектную голограмму, изменяют угол между и-м и нулевым порядками дифракции на величину, пропорциональную разности несущих частот, сдвигают объектную голограмму относительно опорной, интерференционную картину получают в обратном ходе лучей на объектной голограмме.