Устройство для голографической интерферометрии вращающегося объекта

Полезная модель относится к устройствам для голографической интерферометрии и может быть использована для исследования деформаций и вибраций различных объектов во время их вращения.

Задача технического решения - расширение класса исследуемых объектов и увеличение диапазона допустимых скоростей их вращения. В устройстве для голографической интерферометрии вращающегося объекта, включающем импульсный рубиновый лазер, модуляция добротности в котором выполнена в виде призмы полного внутреннего отражения, оптические схемы формирования предметного и опорного пучков и регистрирующую среду, внутрь резонатора рубинового лазера дополнительно вводится пассивный затвор.

Концентрация просветляющего раствора подбирается так, чтобы на любых оборотах мог сформироваться одиночный импульс излучения. Совместное применение пассивного затвора и вращающейся призмы приводит к улучшению параметров излучения и увеличению скорости включения добротности, что позволяет записывать голограммы более крупных объектов в определенной фазе их вращательного движения. 1 ил.

Полезная модель относится к устройствам для голографической интерферометрии и может быть использована для исследования деформаций и вибраций различных объектов во время их вращения.

Известно голографическое устройство для измерения вибраций вращающихся объектов, включающее оптически связанные непрерывный лазер и фотоприемник, блок запуска лазера, импульсный рубиновый лазер с модулируемой добротностью и оптическую схему записи голограмм, оптически связанную с выходом лазера, выход фотоприемника через блок запуска соединен с блоком питания активного элемента импульсного рубинового лазера (а.с. №1605691, G01В 9/021).

Недостатком этого устройства является сложность юстировки. Кроме того, выходной импульс основного лазера по своим спектральным характеристикам похож на импульс вспомогательного лазера, что ограничивает класс исследуемых объектов.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является устройство для голографической интерферометрии вращающегося объекта, содержащее импульсный рубиновый лазер, в котором модулятор добротности лазера выполнен в виде призмы полного внутреннего отражения, жестко закрепленной на оси вращения исследуемого объекта, оптические схемы формирования предметного и опорного пучков и регистрирующую среду (а.с. №996859, G01В 9/021; G03Н 1/04).

Недостатком этого устройства является невозможность получения пучка с гауссовским профилем, что необходимо для получения качественных голограмм. Другим недостатком этого устройства является невозможность использования его для регистрации объектов,

вращающихся с относительно низкими скоростями. Оба эти недостатка обусловлены использованием в качестве модулятора добротности рубинового лазера вращающейся призмы.

Задача технического решения - расширение класса исследуемых объектов и увеличение диапазона допустимых скоростей их вращения. Указанная задача достигается тем, что в устройстве для голографической интерферометрии вращающегося объекта, включающем импульсный рубиновый лазер, модуляция добротности в котором выполнена в виде призмы полного внутреннего отражения, оптические схемы формирования предметного и опорного пучков и регистрирующую среду, внутрь резонатора рубинового лазера дополнительно вводится пассивный затвор.

Отличительных признаков полезной модели в других объектах техники не обнаружено.

На чертеже изображена оптическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит импульсный рубиновый лазер 1, резонатор которого образован призмой 2 полного внутреннего отражения, установленной жестко на валу исследуемого объекта 3 и выходным зеркалом 4, а также активное тело 5 и пассивный затвор 6, находящиеся внутри резонатора, оптическую схему формирования предметного и опорного пучков, состоящую из зеркал 7,8, линз 9,10, светоделитель 11 и регистрирующую среду 12.

Устройство работает следующим образом:

Предварительно накачивают активный элемент 4 оптическим путем с помощью импульсных ламп. Призма 2, являясь одним из отражателей резонатора импульсного рубинового лазера 1, вращается вместе с объектом 3 и в течение короткого времени займет положение параллельное выходному зеркалу 4. Начинает формироваться импульс излучения, но генерация не наступает, пока не просветляется пассивный затвор. Только при достижении определенной плотности излучения, пассивный затвор просветляется и в импульсном рубиновом лазере 1 формируется короткий импульс излучения.

Концентрация просветляющего раствора подбирается так, чтобы на любых оборотах мог сформироваться одиночный импульс излучения. Совместное применение пассивного затвора и вращающейся призмы приводит к улучшению параметров излучения и увеличению скорости включения добротности. В результате формируется импульс длительностью 15-25 нс по мощности заметно превышающий импульс получаемый в устройстве-прототипе, синхронизированный с фазой вращательного движения исследуемого объекта. Это позволяет записывать голограммы более крупных объектов в определенной фазе их вращательного движения. Ввиду того, что пассивный затвор осуществляет модуляцию продольных мод, возрастает временная когерентность излучения, что дает возможность регистрировать голограммы объектов, имеющих большую пространственную глубину. Кроме того, совместное использование вращающейся призмы и просветляющего фильтра не требует высокой скорости вращения. Это позволяет исследовать объекты, вращающиеся с меньшими скоростями по сравнению с устройством-прототипом. Для получения интерферограмм процесс записи голограмм проводят дважды за разные накачки активного тела.

Таким образом расширяется класс исследуемых объектов по размерам и по пространственной глубине, увеличивается диапазон допустимых скоростей их вращения при относительно низких скоростях.

Устройство для топографической интерферометрии вращающегося объекта, включающее импульсный рубиновый лазер, модуляция добротности в котором выполнена в виде призмы полного внутреннего отражения, оптические схемы формирования предметного и опорного пучков и регистрирующую среду, отличающееся тем, что внутрь резонатора рубинового лазера дополнительно устанавливается пассивный затвор.