Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
Интересное применение стробоскопического метода связано с временной модуляцией интервала между импульсами для выделения определенных порядков полос путем их селективного заострения [30]. В этом методе во время каждого колебательного цикла к модулятору прикладывается множество импульсов от электронного генератора. Они синхронизуются таким образом, что для тех полос, интервал между которыми равен числу стробирующих импульсов на цикл вибрации, имеет место конструктивная интерференция, и полосы усиливаются на голограмме восстановления. Таким путем можно осуществлять с высокой точностью интерферо-метрические исследования при более высоких амплитудах, чем в случае применения немодуляционных методов.
10.4.3.6. Многократно экспонированные голограммы
Во многих случаях для исследований как диффузных объектов с прямым освещением, так и различных потоков полезно применять голограммы двух или многократных экспозиций. Главной
6* 540 Гл. , 10. Области применения
проблемой здесь является получение соответствующей синхронизации. Когда исследуемое явление представляет собой непосредственно результат электрического запуска, то необходимые сигналы уже имеются. Выбор интервала между импульсами обусловлен характером движения, которое ожидается в течение интервала между импульсами. Расшифровка импульсных голограмм может оказаться более сложной, чем голограмм со стробирующими импульсами, поскольку нам неизвестно, с какой скоростью будут совпадать две экспозиции с заданным временным интервалом. Тем не менее импульсный метод двух экспозиций весьма полезен при изучении случайных и псевдослучайных процессов.
10.4.3.7. Получение информации из голограмм диффузных объектов
Иногда вполне достаточно иметь качественную информацию о диффузных объектах [Ш; такую информацию можно получить из визуального наблюдения восстановленных изображений или их фотографий. Много полезной информации можно извлечь из положения узловых линий и областей пучностей в объекте. Таким образом, общее применение голографической интерферометрии, как, например, для изучения формы колебательных мод в зависимости от частоты, можно успешно выполнять, фотографируя восстановленные с голограмм изображения; тем самым можно получить полное представление об исследуемом объекте.
Если качество голограммы хорошее, то фотографирование восстановленного изображения не представляет особых трудностей; при этом голограмму можно рассматривать как окно, через которое можно сфотографировать объект и наложенные на него полосы. Поскольку желательно, чтобы голограмма была как можно лучше освещена [1], объект следует помещать столь близко к голограмме, насколько позволяют механические ограничения и освещение. Хорошую фотографию восстановленного изображения можно сделать только тогда, когда используется оптика, подходящая для макрофотографии или для крупного плана. Необходимо также соблюдать осторожность во избежание образования вуали от света, рассеянного на голограммной пластинке. Кроме того, если опорный пучок пересекает линзу, то может возникнуть проблема нежелательных бликов.
Полосы интерферограммы обычно не лежат в одной плоскости [27, 28, 36, 43], так что обычно с целью получения наибольшей глубины поля в системе полос фотографическую линзу ограничивают малой апертурой. После некоторого значения апертуры процесс становится саморазрушающимся, поскольку возрастает размер спеклов и при использовании линз с меньшей апертурой теряется нужная информация от тонких линий. Этот эффект часто трудно 10.4. Голографическая интерфером етрия
541
визуально обнаружить, так как наблюдатель голограммы стремится усреднить мелкие шумы и обычно не обращает внимания на возникновение спеклов. Для голограмм сфокусированного изображения эти проблемы сведены к минимуму, так как глубина объектной плоскости ограничена голографическим процессом.
Если требуется получить лишь качественную информацию, то обычный фотографический метод дает необходимую точность в освещенности и в геометрическом плане. Если же нужны количественные измерения освещенности полос или их точного положения, то лучше обходиться без промежуточного этапа фотографирования, а измерения следует проводить непосредственно на восстановленном изображении. При этом можно избежать геометрических искажений и ошибок в определении освещенности, вносимых этапом фотографирования.
10.4.3.8. Расшифровка и преобразование данных
а. Геометрические эффекты. В голографической интерферометрии методом двух экспозиций или реального времени каждая полоса представляет собой геометрическое место точек, соответствующих равным разностям длин оптических путей между двумя экспозициями. За исключением случая, когда направления освещения и наблюдения параллельны направлению движения объекта, необходимо осуществлять геометрическую коррекцию положения полос, чтобы получить истинную амплитуду движения поверхности. Если угол между лучом, освещающим объект в данной точке, и направлением движения равен 9Ь а угол между вектором скорости движения и направлением наблюдения равен 0V, то каждый порядок полос описывает изменение оптического пути, которое должно быть умножено на коэффициент, равный
