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