Устройство для исследования восстановленного с голограммы волногого фронта

Устройство для исследования восстановленного с голограммы волногого фронта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫ Ет ЕН И Я

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ii 11 58 8800

Сова Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 05.04.76 (21) 2343002/25 с присоединением заявки № (23) 11риоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М. Кл.

G 01В 9/021

G ОЗН 1/22

Государственный комитет (53) УДК 772.99 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н. М. Спорник, И. С. Зейликович и P. К. Биктагиров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВОССТАНОВЛЕННОГО С ГОЛОГРАММЫ ВОЛНОВОГО

ФРОНТА

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в экспериментальной аэродинамике, гидродинамике, биологии, химии, теплофизике для исследования неоднородностей в 5 прозрачных средах — жидких, твердых и газообразных.

Известны устройства для исследования неоднородностей при визуализации восстановленной с голограммы волны цветным 10 теневым методом, включающие в себя осветительную часть, голограмму, приемную часть с визуализирующей щелью и регистрирующей системой!(1). С помощью таких устройств можно проводить лишь качест- 15 венную оценку исследуемой неоднородности и невозможно получать количественные данные по цветной теневой фотографической картине, Это обусловлено искажениями цветной фотопечати. 20

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для исследования восстановленного с голограммы волнового фронта, содержащее установленные последовательно: осветитель с источником полихроматического света и щелью, коллиматор для получения параллельного светового пучка, оптический клин, установленный в невозмущенной части рабочего поля, голограмму сфокусированного изображения, приемный объектив, две щели — визуализирующую и сканирующую, которые установлены в фокальной плоскости приемного объектива, систему для наблюдения цветной теневой картины со шкалой, деления в которой расположены в двух взаимно перпендикулярных направлениях .(2).

Обычно исследуемые неоднородности имеют сложный характер распределения показателя преломления и для того, чтобы визуализировать зоны, отклоняющие световые лучи на углы с разными знаками, необходимо визуализирующую щель помещать в средней части спектрального изображения источника света. В этом случае диапазон измеряемых углов отклонений будет определяться по формуле где I — ширина изображения щели в различных цветах;

l — ширина визуализирующей щели;

f — фокусное расстояние приемного объектива.

Однако такое устройство имеет небольшой диапазон измерения углов отклонения и недостаточную точность, обусловленную

588800

1О

2О плавным переходом цвета в зонах неоднородностии.

Цель изобретения — увеличение диапазона измерений углов отклонения световых лучей и увеличение точности измерений.

Это достигается тем, что в фокальной плоскости приемного объектива симметрично визуализирующей и сканирующей щелям установлены дополнительно две щели с возможностью перемещения в горизонтальном направлении, а коллиматор установлен так, что его оптическая ось перпендикулярна плоскости голограммы, На чертеже приведена оптическая схема предлагаемого устройства.

Она включает в себя источник 1 белого света, конденсор 2 со щелью 3, коллиматор 4, оптический клин 5, голограмму 6, приемный объектив 7, в фокальной плоскости которого установлены четыре щели 8, 9, 10, 11, из которых 8, 10 — визуализирующие, 9, 11 — сканирующие, фокусирующий объектив 12 со шкалой 13 и линзу 14 для наблюдения картины.

Устройство работает следующим образом.

Из осветителя расходящийся пучок коллиматором 4 направляется нормально на голограмму б. Часть световых лучей отклоняется клином 5 для образования вспомогательных изображений источника света.

Световые пучки, отклоненные клином 5 и дифрагированпые на голограмме бв +-1 Ом порядка дифракции, направляются в приемный объектив 7, в фокальной плоскости которого образуются четыре изображения источника света, частично перекрываемые щелями 8 — 11. Если щели 8, 9 пропускают крайнюю часть спектра, например красную, то щели 10, 11 перемещая устанавливают для пропускания другой крайней части спектра, т. е, синей, из симметричного порядка дифракции.

Визуализирующие щели выдсляют в изображениях источника света, соответствующих +1 Ом порядкам дифракции, противолежащие спектральные составляющие, например красный и синий цвета. В этом случае диапазон измерений увеличивается вдвое и определяется по формуле

Ля=2

В результате сочетания цветов зоны неоднородности приобретают более отчетливые границы и точность наведения на пих уве25

ЗО

55 личивается, следовательно увеличивается точность измерений.

Наблюдая цветную картину, визуализируемую двумя щелями 8, 10, и сканируя парой щелей 9, 11 изображения источника света, построенные лучами невозмущенной части поля, находят углы отклонения в, Ьх (в =, ), где Лх — смещения щелеи

У

9, 11 световых лучей для различных зон неоднородности, Координаты различных зон определяются с помощью шкалы 13, .путем ее перемещения в нужном направлении при наблюдении через линзу 14 изображения неоднородности, построенного объективом 12, С использованием двух визуализирующих щелей цветовые зоны неоднородности выглядят более четко, поэтому точность отсчета их координат увеличивается, а следовательно увеличивается и точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для исследования восстановленного с голограммы волнового фронта, содержащее установленные последовательно осветитель с источником полихроматического света и щелью, коллиматор, оптический клин, установленный в невозмущенной части рабочего поля, голограмму, приемный объектив, в фокальной плоскости которого установлены две щели — визуализирующая и сканирующая, с возможностью перемещения, систему наблюдения со шкалой, деления в которой расположены в двух взаимно перпендикулярных направлениях, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона измерений углов отклонения световых лучей и увеличения точности измерений, в фокальной плоскости приемного объектива симметрично визуализирующей и сканирующей щелям установлены дополнительно две щели с возможностью перемещения в горизонтальном направлении, а коллиматор установлен так, что его оптическая ось перпендикулярна плоскости голограммы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белозеров А. Ф., Спорник Н. М. Получение теневых снимков при восстановлении волнового фронта с голограммы в белом свете. «Оптико-механическая промышленность», 1971, № 3, с. 9.

2. Авторское свидетельство СССР № 494722, кл. G 01В 9/02, 1973.

588800 и

Вио шкалы о" плоскости п п д д А сК*р*у

Вио аделей о алоскосдли

Составитель Е. Халатова

Редактор Т. Колодцева Техред А. Камышникова Корректоры: Л. Орлова и Т. Добровольская

Заказ 93/2 Изд. № 194 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2