Интерферометрическое устройство для оперативного контроля фазовых неоднородностей в прозрачных средах

 

3714В

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ ТВМ

Ссйз Соеетскйк

Социалистическими

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 21.Х11.1970 (№ 1601304/26-25) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет -—

Опубликовап» 22,11.1973. Отолле|епь № 12 ,Дата опубликования описания 28. т,1973.

Ч, Кл, o Olb 9/02

Котеитет по аглае изобретений и открытиИ при Совете Министраа

СССР

УДЫ, 535.8 (088.8) 1

Авторы изобретения

Э. И. Крупицкий и В. С. Эмдин

Ленинградский электротехнический институт свжи им, проф. М. А. Бонч-Бруевича

Заявитель

ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО

КОНТРОЛЯ ФАЗОВЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ

В ПРОЗРАЧНЫХ СРЕДАХ

Изобретение относится к интерферометрпчеокой технике контроля фазовых неоднородностей прозрачных сред (газы, жидкости и т. д.) и может найти широкое применение при оперативном контроле процессов в аэродинамике и гидродинамике.

Известны интероферометрические устройства для контроля фазовых неоднородностей и прозрачных средах, принцип работы которых состоит в том, что при получении интерферограммы эталонной среды производят пространственную модуляцию по амплидуде одного луча интерферометра линейкой Рончи.

Однако в известных интерферометрах необходимо получение голограммы эталонного объекта (среды). Это практически не позволяет использовать такие устройства при изучении фазовых неоднородностей прозрачных сред в реальном масштабе времени в натурных условиях.

Предлагаемое и нтерферометрическое устройство позволяет избежать этого благодаря использованию нового принципа получения информации о фазовых неоднородностях в прозрачной среде путем анализа изменения закона пространственно-фазовой модуляции пучка света, проходящего через исследуемую среду.

Регистрация результирующего фазового распределения,на выходе осуществляется ин2 терферометрнческим способом. Указанная модуляция ссуществляется установкой прозрачнои фазовой пластины на пути предметного пучка в двухлучевом интерферометре перед попаданием его в исследуемую среду. Фазовая структура пластины может быть такой, что после прохождения через нее пучок света имеет две градации фазы, 0 и 180, расположенные в пучке по определенному закону.

1С Наиболее легко при дальнейшей обработке информации реализуется закон шахматной последовательности, по которому изменяется фазовая структура пластины, производящей две градации фазы света, причем уменьшая

15 размер элементов градации фазовой структуры, можно проводить исследования мелкомасштабных фазовых неоднородностей среды.

На черте ке схематически изображено предлагаемое устройство.

2О Свет от источника 1 когерентного света проходит через коллиматор 2 и расщепляется светоделительной призмой-K) îîì 8 на два пучка, предметный и опорный. Предметный пучок разворачивается зеркалом 4 в направлении исследуемой среды 5, и, пройдя через фазовую пластину б, становится пространственно молулированным по фазе с выбранным заранее законом, определяемым фазовой структурой пластины. Пространственно модуЗр лированный по фазе пучок света проходит

3711

15

3 далее через исследуемую среду 5, ограниченную плоскопараллельными окнами 7, 8 высокого оптического качества. Затем предметный пучок объединяется с опорным пучком, направляемым зеркалом 10, с помощью светоделительной призмы-куба 9, в результате чего в выходной плоскости интерферометра наблюдается интерференционная картина. Б том случае, если исследуемая среда однород.на, на выходе интерферометра наблюдается картина чередования темных и светлых квадратов в шахматном порядочке, отвечающая фазовой структуре фазовой,пластины 5. Если же в исследуемой среде появляются незначительные фазовые неоднородности, то наблюдаемая картина шахматного порядка нарушается, что говорит оо изменении фазы в пучке при выходе его из исследуемой среды. Харакгер искажения интерференционной картины определяется параметрами фазовых неоднородностей среды. Световое распределение на

19

4 выходе интерферометра затем преобразуется в электрический сигнал устройством 11, которое может представлять собой видикон, матрицу фотодиодов и т. п, Электрический сигнал с устройства 11 поступает в устройство 12 обработки и регистрации электрического сигнала и выдается в форме, удобной для дальнейшего анализа получаемой информации.

Предмет изобретения

Интерферометрическое устройство для оперативного контроля фазовых, неоднородностей в прозрачных средах, содержащее двухлучевой интерферометр, источник когерентного света, коллиматор, отличаю цееся тем, что, с целью повышения оперативности .контроля фазовых неоднородностей в прозрачной среде, оно содержит прозрачную фазовую пластину, фазовая структура которой изменяется по заранее выбранному закону.

Составитель С. Соколова

Редактор И. Орлова Тсхред 3. Таранснко Коррскгоры: (, Запорожец и Е. Талалаева

Заказ 2507 Изд. № 1211 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Ксмитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская иаб., д. 4/5

Загорская типогра )>ия