Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
Поляризационные эффекты необходимо также учитывать при измерении отношений пучков с помощью фотометра. Та составляющая объектного пучка, вектор поляризации которой перпендикулярен вектору поляризации опорного пучка, дает вклад только в фоновую засветку голограммы, но не участвует в восстановлении изображения. В тех экспериментах, в которых изучается сильно рассеивающий объект, имеет смысл проверять степень деполяризации, вноси- 10.4. Голографическая интерфером етрия
527
мой объектом. Если она велика, то для компенсации следует увеличить отношение интенсивности опорного пучка к объектному.
В голографической интерферометрии трехмерных объектов можно применять метод сфокусированного изображения, чтобы воспользоваться преимуществами восстановления в белом свете. Если объект не слишком плоский, то можно получить хорошее восстановление в белом свете только тех участков изображения, которые находятся вблизи фокальной плоскости. Когда изображение на голограмме оказывается уменьшенным, то соответственное увеличение интенсивности света на голограмме позволяет уменьшить время экспозиции.
В случае трехмерных объектов проверка равенства длин оптических путей опорного и объектного пучков играет даже еще более важную роль, чем для прозрачных объектов, в связи с тем что наличие третьего измерения (глубины объекта) может вывести некоторые участки объекта за пределы длины когерентности источника света. Поскольку объекты имеют глубину, компенсация может быть только компромиссной, при этом та точка на объекте, для которой компенсация является точной, выбирается из условия получения максимального общего контраста интерференционной картины. Например, в интерферометрии с усреднением повремени самый низкий контраст полос наблюдается в тех участках, где амплитуда вибрации больше всего. По возможности нужно стараться строить эксперимент так, чтобы этим участкам соответствовала нулевая разница оптических путей объектного и опорного пучков.
В случае достаточно протяженного опорного пучка иногда трудно обеспечить компенсацию в пределах расстояния от объекта до голограммы. В этом случае и в случае, когда объект нельзя жестко закрепить относительно оптических элементов, опорный пучок можно получить либо непосредственно от части объекта, либо (что еще проще) от зеркала, жестко связанного с объектом.
Преимуществом такого устройства является то, что в нем автоматически компенсируется разность длин оптических путей и сводится к минимуму влияние на восстановленное изображение фазовых искажений в атмосфере между объектом и голограммой. При расшифровке интерференционных картин от получаемых таким способом голограмм следует иметь в виду, что опорный пучок может брать свое начало от нестационарного участка объекта.
Хотя в голографической интерферометрии можно использовать любую оптическую систему, пригодную для изобразительной голографии, при постановке экспериментов нужно тщательно обеспечивать однородность освещения и точную компенсацию длины пути, особенно там, где контраст полос низкий. Количественная расшифровка картины полос позволит определить, как следует выбирать располсжсі.: е сбъектнсго и опорного источников, а также объекта относительно :олограммы, поскольку каждая интерференционная 528 Гл. , 10. Области применения
полоса дает информацию об изменении полного оптического пути. Обычно легче вначале создать оптимальную геометрию схемы ин-терферометрического устройства, чем проводить впоследствии сложную коррекцию окончательных данных.
10.4.3.2. Подготовка исследуемого объекта
Помимо описанной выше подготовки поверхности для обеспечения необходимого возврата света от объекта к голограмме, наиболее важный этап подготовки объекта включает в себя его установку таким образом, чтобы он не оказывал влияния на оптическую систему в процессе эксперимента и чтобы возбуждение объекта было естественным по амплитуде и происходило в ожидаемом направлении. От тщательности установки объекта в механической системе зависит успех или неудача эксперимента, так как нежелательные смещения и наклоны объекта во время эксперимента могут сделать невозможной расшифровку интерференционных полос в окончательной картине. Например, при исследованиях вибраций консольных структур, таких, как турбинные лопатки, на основной и более низких частотах картины для разных режимов и частот сильно зависят от жесткости закрепления структуры. Чтобы получить реальные данные для низкочастотных режимов, основы лопаток должны быть закреплены в их монтажном блоке, который в свою очередь приваривается к массивной плите. Для структур меньшего размера такие крайние методы не применяются, однако в любом случае конструкцию лучше сделать более жесткой и крепкой, чем подсказывает интуиция.
Прежде чем начать проводить серию экспериментов, очень полезно предварительно проверить голографическую систему, работающую в реальном времени. Когда голограмма закреплена на держателе, жесткость монтажа всех элементов можно проверить, попытавшись их сдвинуть или постучав по ним: при этом одновременно проверяется, не вызвала ли эта операция изменения в картине полос. В то же время можно проверить наличие любого гистерезиса в возбуждающем механизме и обнаружить любые неожиданные термические или механические деформации, вызванные возбуждающим устройством. Поскольку проверка эксперимента происходит с помощью голограммы в реальном времени, эксперименты можно продолжать с уверенностью, что система не создает паразитных полос.
