Голографический интерферометр

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение при исследовании фазовых неоднородностей методом логарифмической интерферометрии. Целью изобретения является расширение размеров исследуемой области объекта за счет устранения экранирования рабочего поля интерферометра. Излучение от лазера преобразуется конденсором в сферическую волну, которая частично отражается контротражателем, выполненным в виде объектива, и коллимируется зеркалом осветительной системы. После прохождения рабочей зоны, в которой помещен фазовый объект, излучение попадает в приемную систему, состоящую из зеркала 6 и контротражателя-объектива 7, после которой посредством окуляра 8 оно регистрируется на голограмме в блоке 9. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 9/021

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о

0к

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4767438/28 (22) 31.10.89 (46) 07.09.91, Бюл, М 33 (71) Симферопольский филиал Днепропетровского инженерно-строительного института (72) Э.Г.Махмутов (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 558573. кл. 01 В 9/021, 1979. (54) ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение при исследовании фазовых неодно- . родностей методом логарифмической

Изобретение относится к оптическому приборостроению. более конкретно к голографическим интерферометрам для исследования фазовых неоднородностей, и может найти применение для визуализации потоков в аэрогидромеханике, тепломассопеаеносе, неразрушающем контроле и аналогичных областях, особенно при исследовании объектов крупных размеров.

Целью изобретения является расширение диапазона размеров исследуемой области объекта за счет устранения экранирования рабочего поля интерферометра.

На фиг.1 и 2 представлены схемы интерферометра с ходом лучей в осветительной и приемной системах соответственно, для общего случая центрированных систем с радиусами разной кривизны сферических зернах и контротражателей.

„., Ы„„1675661 А1 интерферометрии. Целью изобретения является расширение размеров исследуемой области объекта за счет устранения экранирования рабочего паля интерферометра.

Излучение от лазера преобразуется конденсором в сферическую волну, которая частично отражается контратражателем, выполненным в виде объектива, и коллимируется зеркалом осветительной системы.

После прохождения рабочей зоны, в которой помещен фазовый объект, излучение попадает в приемную систему, состоящую из зеркала 6 и контратражателя-обьектива

7, после которой посредством окуляра 8 оно регистрируется на голограмме в блоке 9, 2 ил.

Интерферометр содержит источник 1 когерентного излучения (лазер), конденсормикрообьектив 2, точечную диафрагму 3, контротражатель-обьектив 4 в осветительной системе, сферические зеркала 5 и 6 в осветительной и приемной системах соответственно, кантротражатель-объектив 7 в

:приемной системе, окуляр 8, блок 9 регистрации голограмм и линзу 10 для сопряжения плоскости изображения центральной зоны с плоскостью голограммы в блоке 9.

Интерферометр работает следующим образом.

Излучение лазера преобразуется конденсором-микроабьективам 2 в сферическую волну и очищается диафрагмой 3, последовательно отражается с изменением радиуса кривизны от частично прозрачной поверхности контратражателя-объектива 4 и коллимируется зеркалом 5. Отраженная

1675661 компонента излучения просвечивает рабочее поле интерферометра коллимированным световым потоком с сечением в виде кольца, центр которого заполнен компонентой излучения, преломленной и сколлимированной контротражателем-объективом 4.

Радиус кривизны отражающей поверхности

r1o этого объектива задается конструкцией осветительной системы, радиус r2o неотражающей поверхности определяется по формуле тонкой линзы

1/fo = (1-пХ1 /r1o-1/«2а), где f<> = 0+д, d — расстояние между зеркалом

- 5 и контротражателем-объективом 4; д — ве личина выноса фокуса системы; и — показатель преломления материала объектива.

Ход лучей в приемной системе отраженной компоненты излучения обратен рассмотренному. В плоскости окуляра 8 эта компонента обоазует кольцо с фокусом, сов.1 падающим с фокусом Fnc приемной системы. Для заполнения центра кольца поеломленной контротражателем-обьективом 7 компонентой излучения фокусное расстояние его принимается равным

1 = б+ д + Л где Л вЂ” расстояние между фокусам приемной системы и вторым фокусом окуляра, а радиус г1, неотражающей поверхности также определяется по формуле тонкой линзы:

1/fn1 = (1 — nj(1/r1n — "/r2n) ГдЕ r2n — радИуС отражающей поверхности, Для равной освещенности плоскости изображения коэффициенты отражения контротражателей выбираются пропорционально площадям сферических зеркал и контротражателей, Блок 9 регистрации голограмм содержит элемент для преобразования абьектного пучка в опорный, например, диффузным отоажателем, расположенным за регистрирующей средой. В этом случае при регистрации голограммы интерферируют

5 взаимно кагерентные компоненты объектного и опорного пучков. чем устраняется разность хода разных зон объектного пучка.

Для сопряжения плоскости изображения центральной эоны объектного пучка с пло10 скостью голограммы введена линза 10, Преимуществом предложенного интерферометра является большое относительное отверстие сферических зеркал и устранение сферической аберрации при ис15 пользовании зеркально-линзовых систем

Кассегрена-Максутова, контротражающая поверхность менисков в которых выполняется частично прозрачной и дополняется вторым компонентом, расчет которого про20 изводится аналогично определению радиусов кривизны в двухзеркальных системах, Приемную часть интерфераметра такой системы возможно использовать в качестве телеобъектива.

Формула изобретения

Голографический интерферометр, содержащий источник кагерентного излучения, расположенные по ходу излучения канденсор-микрообьектив, осветительную и приемную системы, выполненные в виде сферических зеркал и контротражателей, окуляр и блок регистрации голограмм. отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона размеров исследуемой области обьекта, контротражатели выполнены в виде объективов, одна иэ поверхностей каждого из которых является частично прозрачной, и установлены софокусно с конденсором и окуляром соответственно, а окуляр выполнен бифоканальным.

1675661

Составитель В.Бахтин

Тех ред М.Моргентал Корректор

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2992 Тираж 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5