Голографический интерферометр
ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ИЕГГЕРФЕРОМЕТР по авт.св. Р 698499, отличающийся тем, что, с целью измерения нормированной функции автокорреляции поля рассеянного из- I лучения, в одну из систем формирования лазерного пучка введен фотозатвор, а светоделитель выполнен в виде управляемого электрооптического светоделительн.ого элемента, вход которого электрически соединен с блоком измерения контраста интенференционной карти ны.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫГИЙ (61) 698499 (21) 2942765/18-25 (22) 06.06.80 (46) 07.12.85. Бюл. К 45 (72) М.Л. Гурари,.И.И.Лущиков, В.К.Сахаров и С.В. Мамакина (53) .772.99(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 698499, кл. G 01 В 9/027, 1978 (прототип). (54) (57) ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР по авт.св. Р 698499, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью измерения нормированной функции автокорреляции поля рассеянного излучения, в одну из систем формирования лазерного пучка введен фотозат вор, а светоделитель выполнен в виде управляемого электрооптического светоделительного элемента, вход которого электрически соединен с блоком измерения контраста интенференционной картины.
884390
35
55 (cE(o)E (i)>l
P(г + К <1E (> е
Изобретение относится к области оптической интерферометрии и корреляционной спектроскопии и позволяет измерять нормированную автокорреляционную функцию поля излучения, рассеянного статистическими изменяющимися во времени объектами (процессами), изобретение является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св. 10
Р 698499.
В основном изобретении по авт.св. В 698499 описано устройство для исследования подобных объектов. Это устройство выполненное в виде голографического интерферометра реального времени, включает последовательно расположенные лазер, светоделитель, систему формирования опорного пучка и систему формирова- 20 ния предметного пучка, содержащую отражатели и фазовый модулятор, исследуемый объект, регистратор голограммы, объектив и блок измерения контраста интерференционной карти- 25 ны.
Устройство-прототип не позволяет определять нормированную функцию автокорреляции поля рассеянного излучения, содержащую максимально большую информацию, а только величину, пропорциональную ей.
Действительно, в устройстве прототипе интерференционная картина в плоскости регистрации определяется суммой двух волн:
К(Т)=(/к„Е(о)+к,е()e "I >, (х> где е (0) — световая волна в момент излучения голограммы.
E(Т)Й " — волна, распространяющаяся от объекта в реальном времени и испытывающая фазовую модуляцию, К, и К - коэффициент зависящий от 45 многих факторов (уровня рассеяния света, отношения интенсивностей опорного и предметного лучей, условий Фотообработки голо- 50 граммы и др.)
Тогда контраст интерференционной картины y (и а с. юмн
- H0Kc нин как можно видеть, равен. 2.К К). сне множитель †„„ — -н салем случае не
1 1
1 остается постоянным для разных объектов исследования.
Целью дополнительного изобретения является обеспечение измерения нормированной функции автокорреляции по . ля рассеянного излучения.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство по авт.св.
У 698499 в одну из систем формирования лазерного пучка (предметный или опорный пучок) введен фотоэатвор,. светоделитель выполнен в видеуправляемого электрооптического све. тоделительного элемента, вход которого электрически соединен с блоком измерения контраста интерференционной картины.
На чертеже приведена блок-схема предлагаемого голографического интерферометра, он состоит из лазера 1, управляемого светоделителя 2, системы формирования опорного пучка, включающей фотозатвор 3 и зеркало 4 и системы формирования предметного пучка, включающей отражатели 5 и 6 и фазовый модулятор 7. Далее на схеме расположены исследуемый объект
8, регистратор 9 голограммы (фотопластинка, обрабатываемая на месте), объектив 10 и блок 11 измерения кон— траста интерференционной картины (электронный блок, обеспечивающий обработку светового сигнала по алгоритму, соответствующему выражению (2)) .
Устройство работает следующим образом.
Излучение лазера 1 с помощью управляемого светоделителя 2 разделяют на два пучка: опорный и предметный. Опорный пучок через фотозатвор 3 и зеркало 4 направляют на регистратор 9 и используют для записи голограммы и последующего восстановления. Предметный луч формируют отражателями 5, 6, фазовым модулятором и освещают им исследуемый объект. Перед измерением нормированной автокорреляционной функции производят запись голограммы исследуемого излучения на регистратор
9. В это время с помощью управляемого светоделителя 2 устанавливают оптимальное для получения голограммы отношение интенсивностей опорного и предметного пучков, 8843
Редактор П. Горькова Техред Т.Дубинчак
Корректор Л. Пилипенко
Заказ 8124/1 Тираж 650
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4
3 затвор 3 открывают, а фазовый модулятор выключают. После соответствующей фотообработки регистратора 9 голограммы и включения фазового модулятора 7 перед непосредственным измерением сигнала корреляции производят выравнивание интенсивностей восстанавливаемой и реальной волн: затвором 3 периодически перекрывают опорный луч, при этом в из- 1р мерительном блоке в цепи постоянного тока .измеряют попеременно суммарную интенсивность обоих пучков и интенсивность только реальной волны и вырабатывают соответствующее управляющее напряжение на светоделитель 2, в результате такого цикла из 5f перекрытий опорного пучка управляющее напряжение на све тоделителе 2 последовательно при- gp ближается к уровню, обеспечивающему равенство К„ К . После того, как
90 4 эта операция заканчивается, затвор
3 вновь открывают и начинают измерения корреляционного сигнала. Так как K К, то измеряется нормированная функция корреляции,«<» (< E(o E""(т1ъ I ( (Е!й >
Таким образом, реализуется поставленная цель — измерение нормированной функции автокорреляции поля рассеянного объекта.
По сравнению с известными устройствами, в том числе прототипом, предлагаемый голографический интер— ферометр расширяет воэможности изме-. рения корреляционных (спектральных ) характеристик рассеянного излучения применительно ко многим задачам физики, химии полимеров, биологии и т.д.
