Способ обработки голограмм с увеличенной чувствительностью и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в газои гидродинамике , теплофизике, теплотехнике, акуртике, интерференционной спектроскопии . Целью изобретения является повышение точности обработки интерференционных полос. Цель достигается последовательной перезаписью объектной и опорной голограмм с помощью комплексно-сопряженных волн, восстановленных с голограммы, освещаемой двумя пучками, причем процесс перезаписи повторяют в определенной последовательности до получения нужного коэффициента, увеличения чувствительности измерений. Устройство, реализующее способ, содержит источники когерентного и некогерентного излучения , оптическую систему для освещения голограмм одним некогерентным и двумя когерентными пучками, держатели голограмм, выполненные в виде двух совмещенных узлов для крепления объектной и опорной голограмм, и снабженные механизмами линейных и угловых перемещений. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (19) (И) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3877691/31-25 (22) 03.04.85 (46) 23.01.88. Бюл. У 3 (71) Гродненский государственный университет (72) И.С.Зейликович, А.M.Ëÿëèêîâ и В.В.Сигов (53) 772.99 (088.8) (56) Зейликович И.С. Повышение чувt ствительности интерференционных измерений при использовании двух совмещенных голограмм. — Оптика и спектроскопия, 1980, т. 49, вып. 2, с. 396.

Зейликович И.С, и др. Увеличение чувствительности измерений при обработке внутрирезонатор|.ых спектрограмм. — Оптика и спектроскопия, 1984, т. 56, вып. 1, с. 123-127. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГОЛОГРАММ С

УВЕЛИЧЕННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в газо- и гидродинами(59 4 G 01 В 9/021 G 03 Н 1/04 ке, теплофизике, теплотехнике, акустике, интерференционной спектроскопии. Целью изобретения является повышение точности обработки интерференционных полос. Цель достигается последовательной перезаписью объектной и опорной голограмм с помощью комплексно-сопряженных волн, восстановленных с голограммы, освещаемой двумя пучками, причем процесс перезаписи повторяют в определенной последовательности до получения нужного коэффициента, увеличения чувствительности измерений. Устройство, реализующее способ, содержит источники когерентного и некогерентного излучения, оптическую систему для освещения голограмм одним некогерентным и двумя когерентными пучками, держатели голограмм, выполненные в виде двух совмещенных узлов для крепления объектной и опорной голограмм, и снабженные механизмами линейных и угловых перемещений. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1 13

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в газо- и гидродинамике, теплофизике, теплотехнике,акустике, интерференционной спектроскопии и других областях науки и техники, связанных с излучением фазовых объектов, характеризующихся низкими плотностями,а также при контроле качества точных оптических элементов.

Целью изобретения является повы шение точности обработки интерференционных полос.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ, на фиг ° 2 — оптическая схема устройства, реализующего способ.

Опорная и объектная голограммы устанавливаются в специальный держатель 1, который позволяет точно совместить голограммы. Совмещение голо-. грамм контролируется в плоскости 2.

Взаимным смещением и разворотом голограмм добиваются бесконечно широкой интерференционной полосы. При перезаписи в обратном ходе точное совмещение опорной и объектной голограмм производится держателем и контроли3 руется в плоскости 1

В плоскости 1 устанавливается опорная голограмма, которая освещается одним пучком от некогерентного источника света, (+) n-e (в=1,2,3) порядки дифракции света на этой голограмме фокусируются в плоскости фильтрующей диафрагмы 3 объективом

4, проходят отверстия (а-г) в этой . диафрагме и в плоскости 2 регистрируется вторичная опорная голограмма с увеличением чувствительности в

2 и крат. После точного совмещения объектной голограммы с опорной убирается опорная голограмма. В плоскости. 2 перезаписывается вторичная объектная голограмма с тем же коэффициентом увеличения чувствительности, что и у опорной голограммы.

Вторичная опорная голограмма уста навливается в плоскости 2 и освещается двумя пучками (фиг. 1}. При этом восстановленные (+) и-е порядки дифракции света на этой голограмме фокусируются в плоскость фильтрующей диафрагмы 3 объективом 5, проходят через отверстие (в, б} в этой диафрагме и в плоскости 1 регистрируется третичная опорная голограмма с частотой голографических полос, 68624 2 равной частоте полос первичной опорной голограммы, Совмещают вторичную объектную голограмму с опорной до получения бесконечно широкой интерференционной полосы и убирают вторичную опорную голограмму. Процесс перезаписи голограмм повторяется в описанной последовательности до no1ð лучения нужного коэффициента увеличения чувствительности. На последнем этапе перезаписанные опорная и объектная голограммы соединяются в плоскости 1 и фотографируется результи1г рующая интерференционная картина в плоскости 2, Устройство содержит источник 6 некогерентного света, конденсаторы

7 и 8, щель 9, объектив 10, держатель 1 голограмм, зеркало 11, второй объектив 4, фильтрующую диафрагму 3 с отверстиями, третий объектив 5, второе зеркало 11, второй держатель

12 голограмм, четвертый объектив 13, 25 светоделительный кубик 14, третье зеркало 15, второй светоделительный кубик 16, четвертое зеркало 17, линзу 18 и источник 19 когерентного света.

Устройство работает следующим образом.

От некогерентного источника 6 свет фокусируется на щель 9 с помощью конденсаторов 7 и 8. Объектив

10 коллимирует световой пучок, ос35 вещающий установленную в держателе

1 опорную голограмму (+) первые порядки дифракции света на этой голограмме фокусируются в плоскости филь4р трующей диафрагмы 3, пропускающей их .через отверстия (а, г). Объектив 5 вновь коллимирует эти пучки и зеркалом 11 они направляются в плоскость держателя 12, где фиксируется вторич4 ная голограмма. Объектная голограмма устанавливается в другой узел держателя 1 и путем взаимных перемещений объектная и опорная голограммы совмещаются до получения бесконечно широБр кой интерференционной полосы. Вторичная опорная голограмма, установленная в держателе 12, освещается двумя коллимированными пучками когерентного света. Световые пучки формируются оптической системой разделения и сведения световых пучков в плоскости держателя 12, содержащей светоделительные куРики 14 и 16, зеркала 15 и 17, линзу 18 и объектив 13. Угол

1368 между пучками, освещающими вторичную голограмму, установленную в держателе 12, регулируется разворотом кубика 14, (+) первые порядки дифракций проходят в обратном ходе оптическую систему 4, 5 и пропускаются через отверстия (б, в) фильтрующей диафрагмы 3. Вторичная объектная голограмма устанавливается в другой узел держателя 12 и путем взаимных перемещений объектная и опорная голограммы совмещаются до получения бесконечно широкой интерференционной полосы.

Симметричное расположение оптичес- 15 ких систем освещения голограмм одним некогерентным и двумя когерентными пучками относительно фильтрующей диафрагмы 3 позволяет перезаписывать голограммы с некогерентным источником 2О света, сохраняя постоянную частоту голографических полос, что позволяет уменьшить когерентный фазовый шум.

Держатели 1 и 12 голограмм, выполненные в виде двух совмещенных узлов, 2Á снабжены механизмами линейных и угловых перемещений, что позволяет точно совмещать в пространстве перезаписываемые голограммы. Это позволяет компенсировать когерентный фазовый шум °

Изобретение позволяет повысить точность обработки интерференционных полос.

Формула изобретения

1. Способ обработки голограмм с увеличенной чувствительностью, включающий последовательную перезапись объективной и опорной голо- . грамм с помощью комплексно-сопряжен40 ных волн, восстановленных с голограммы, освещаемой двумя пучками„ отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки интерференционных полос, одну из

45 голограмм освещают одним пучком от некогерентного источника, перезаписывают ее в (+) и-х порядках дифракции, где n = 1, 2, 3,... с опорной или объектной голограммой совмещают

624 4 объектную или опорную голограмму до получения бесконечно широкой интерференционной полосы и убирают исходную перезаписываемую голограмму, перезаписывают другую голограмму в тех же порядках дифракции, что и исходную, вторичную голограмму освещают двумя когерентными пучками, регистрируют третичную опорную или объектную голограмму в обратном ходе в (+) n-x порядках дифракции, чтобы она имела частоту голографических полос, равную частоте полос первичной исходной голограммы, с вторичной опорной или объектной совмещают вторичную объектную или опорную голограмму до получения бесконечно широкой интерференционной полосы и убирают вторичную голограмму, регистрируют в обратном ходе в (+) и-х порядках дифракции третичную голограмму, .процесс перезаписи повторяют в указанной последовательности до получения нужного коэффициента увеличения чувствительности измерений.

2. Устройство обработки голограмм с увеличенной чувствительностью, содержащее источник когерентного излучения, оптические системы для освещения голограмм одним и двумя пучками,. оптическую систему сопряжения перезаписываемых голограмм с фильтрующей диафрагмой, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обработки интерференционных полос, в устройство введены источник некогерентного излучения и оптическая система для освещения голограммы некогерентным излучением, причем оптические системы освещения голограмм одним некогерентным и двумя когерентными пучками расположены симметрично относительно фильтрующей диафрагмы, держатели голограмм выполнены в виде двух совмещенных узлов для крепления объектной и опорной голограмм И снабжены механизмами линейных и угловых перемещений.

1368624

12

13

Фиа 2

ВНИИПИ Заказ 273/38 Тираж 680 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4