Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике - Петров М.П.
Скачать (прямая ссылка):
8.84. Нага Т., Shinoda К., К a t о Т., et al. MicroChannel spatial light modulator having the functions of image zooming, shifting and rotating//Appl. Opt. 1986. Vol. 25, N 14. P. 230&-2310.
8.85. Нага Т., Mukohzaka N., Suzuki Y. Optical parallel logic operation with microchannel spatial light modulator//SPIE. 1986. Vol. 625. P. 30—34.
8.86. Нага Т., О о i Y., Suzuki Y. MicroChannel spatial light modulator with improved resolution and contrast ratio//SPIE. 1986. Vol. 613. P. 153— 157.
206
8.87. Камшилин А. А., Петров М. П. Голографическое преобразование изображения на монокристалле Bi12SiO20//nHCbMa в ЖТФ. 1980. Т. 6, вып. 6. С зз7_________-341.
g.88. S h i Y., Р s а 1 t i s D., Marrakchi А., Т а п g и а у A. R., Jr. Photorefractive incoherent-to-coherent optical convertor//Appl. Opt. 1983. Vol. 22, N 23. P. 3665—3672.
8.89. Marr akch i A., TanguayA. R., Jr., Y u J., P s a 1 t i s D. Physical characterization of the photorefractive incoherent-to-coherent optical conver-ter//Opt. Eng. 1985. Vol. 24, N 1. P. 124—131.
8.90. Бережной А. А., БужинскийА. А., Попов Ю. В. Оперативное преобразование оптических сигналов в кристаллах силиката висмута с использованием растра при поперечной геометрии внешнего поля//Оптика и спектроскопия. 1986. Т. 60, вып. 1. С. 113—119.
8.91 .Бережной А. А., БужинскийА. А., Попов Ю. В. Пространственно-временной модулятор света ЭПОС//ОМП. 1987. № 3. С. 24—27.
8.92. П е т р о в В. М., Хоменко А. В., Красинькова М. В. Электрически управляемая запись информации на фоторефрактивном кристалле// ЖТФ. 1988. Т. 58, вып. 3. С. 596—600.
Глава 9
ПРИМЕНЕНИЯ ФОТОРЕФРАКТИВНЫХ КРИСТАЛЛОВ
9.1. Голографическая интерферометрия
Голографическая интерферометрия (см. монографии [9.1—9.4]) в настоящее время является одним из важнейших методов дистанционного неразрушающего тестирования в самых разнообразных областях промышленности, науки, в медицине и т. д. Она основана на сравнении двух или нескольких волновых фронтов, из которых по крайней мере один является восстановленным с голограммы. Отметим, что именно применение голографических методов записи позволяет интерферометрировать сложные волновые фронты, в том числе и отраженные от реальных (не модельных) диффузно рассеивающих объектов.
Максимальная точность измерений, которые выполняются методами голографической интерферометрии, может достигать суб-микронного уровня. Она в большой степени определяется используемым методом интерпретации интерферограммы [9.2], а также точностью определения положения интерференционных полос. Так, при стандартной погрешности таких измерений в 0.5—0.1 ширины полосы и при учете того, что смещение полосы на свою ширину происходит при смещении отражающей тестируемой поверхности на расстояние примерно А./4, характерная точность метода при К = 633 нм составляет приблизительно 0.1-f-0.02 мкм.
Первые успешные попытки использования ФРК для целей голо-графической интерферометрии последовали сразу за обнаружением высокочувствительной записи в BilaSiO20 (BSO) [9.5]. Данный кристалл и по настоящее время остается одним из наиболее перспективных для таких применений. Напомним, что его голографическая чувствительность в сине-зеленой области спектра на пространственной частоте Л-1 = 1000 мм-1 составляет S-1 « 10_3 Дж/см2 (« 10"4 Дж/см2 при Л-1 = 100 мм-1), а дифракционная эффективность при записи во внешнем электрическом поле может достигать единиц—десятков процентов.
К настоящему времени из литературы известен целый ряд примеров по использованию BSO (а также родственных ему В GO и ВТО) в различных стандартных схемах голографической интерферометрии. Ниже мы приведем наиболее интересные, на наш взгляд, примеры с кратким указанием основных особенностей, к которым приводит
208
использование в них ФРК как фоточувствительной среды. Предварительно укажем, однако, что применение ФРК в системах голографической интерферометрии наиболее целесообразно в тех случаях, когда проводится быстрый качественный контроль изделий при поточном производстве, непрерывном наблюдении за объектами или процессами, а также при необходимости контроля их поведения под воздействием ряда внешних факторов (температуры, нагрузок, частоты возбуждения и т. д.) с целью выявления экстремальных ситуаций. Именно в подобных задачах такие важнейшие особенности ФРК, как возможность работы в непрерывном режиме или в циклическом режиме с высокой скоростью повторения при отсутствии каких-либо процедур обработки и сколько-нибудь заметной деградации самого ФРК, могут оказаться решающими.
9.1.1. Двухэкспозиционная голографическая интерферометрия
Суть данной методики заключается в последовательной импульсной регистрации на одном и том же участке фоточувствительной среды двух голограмм одного и того же объекта (рис. 9.1, а). В результате освещения подобной сложной суперпозиционной голограммы исходным опорным пучком восстанавливается изображение голографируемого объекта, покрытое сетью интерференционных полос. В их расположении, ориентации, частоте заключается информация об изменениях, происшедших с объектом за время At между экспозициями, получение которой и является основной целью данного эксперимента.
