RU1788459C - Method and device for holographic interferometry - Google Patents

Method and device for holographic interferometry

Info

Publication number
RU1788459C
RU1788459C SU904820963A SU4820963A RU1788459C RU 1788459 C RU1788459 C RU 1788459C SU 904820963 A SU904820963 A SU 904820963A SU 4820963 A SU4820963 A SU 4820963A RU 1788459 C RU1788459 C RU 1788459C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hologram
order
optical
diffracted
filtering
Prior art date
Application number
SU904820963A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Ляликов
Евгений Михайлович Платонов
Алла Леонидовна Эцина
Original Assignee
Гродненский Государственный Университет
Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной химии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гродненский Государственный Университет, Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной химии" filed Critical Гродненский Государственный Университет
Priority to SU904820963A priority Critical patent/RU1788459C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1788459C publication Critical patent/RU1788459C/en

Links

Landscapes

  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит последовательно установленные источник света, конденсорную систему, эталонную голограмму, светоделитель, оптическую систему фильтрации, включающую оборачивающую систему, фильтр пространственных частот и плоское зеркало , плоскость которого оптически сопр жена с эталонной и объектной голограммами, а нормаль к поверхности зеркала совпадает с оптической осью устройства, приемную часть, включающую объектную голограмму, объективы, фильтрующую диаграмму и регистратор , приемна  часть оптически св зана с оптической системой фильтрации с помощью светоделител . 2 с.п. ф-лы, 1 ил. со СSUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises a sequentially installed light source, a condenser system, a reference hologram, a beam splitter, an optical filtering system including a wrapping system, a spatial frequency filter and a flat mirror, the plane of which is optically coupled to the reference and object holograms, and the normal to the mirror surface coincides with the optical axis of the device, a receiving part including an object hologram, lenses, a filtering diagram and a recorder, an optical receiving part cally bonded to the optical filter system using a beamsplitter. 2 s.p. f-ly, 1 ill. with C

Description

Изобретение относитс  к применению голографии в измерительной технике.The invention relates to the use of holography in measurement technology.

Известен способ голо-графической интерферометрии , основанный на регистрации эталонной (без объекта) и объектной голограмм и последующим восстановлением + n-ых пор дков дифракции. Данный способ широко используетс  дл  восстановлени  безаберрационного волнового фронта или перезаписи голограмм. Дл  осуществлени  способов используетс  устройство дл  изучени  волнового фронта, со- держащее осветительную часть, включающую источник света, конденсорную систему и эталонную голограмму, оптическую систему фильтрации, включающую оборачивающую систему и фильтр пространственных частот, приемную часть.A method of holographic interferometry is known, based on the registration of a reference (without an object) and object holograms and subsequent restoration of the + n-th diffraction orders. This method is widely used for reconstructing a non-aberration wavefront or for rewriting holograms. To implement the methods, a wavefront study apparatus is used, comprising an illumination part including a light source, a condenser system and a reference hologram, an optical filtering system including a reversing system and a spatial frequency filter, a receiving part.

включающую объектную голограмму, объективы , фильтрующую диафрагму и регистратор , причем эталонна  голограмма и объектна  оптически сопр жены.including an object hologram, lenses, a filtering aperture and a recorder, the reference hologram and object optically coupled.

Недостатками известных технических решений  вл етс  то, что пучки, восстановленные с эталонной голограммы в комплексно-сопр женных пор дках дифракции, проход т оборачивающую систему по различным пут м. Если имеютс  аберрации элементов оборачивающей системы то при получении интерференционной картины последн   искажена аберраци ми, что снижает точность измерений.The disadvantages of the known technical solutions are that the beams reconstructed from the reference hologram in complex conjugate diffraction orders pass the wrapping system in different ways. If there are aberrations of the elements of the wrapping system, then when the interference pattern is obtained, the latter are distorted by aberrations, which reduces the accuracy of measurements.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи .An object of the invention is to increase speed.

vj 00 00vj 00 00

СЛ :ЮSL: Yu

На чертеже изображена оптическа  схема устройства дл  реализации способа голографической интерферометрии.The drawing shows an optical diagram of a device for implementing the method of holographic interferometry.

Устройство содержит осветительную часть, включающую источник света 1, систему линз 2,3с диафрагмой 4, представл ющих конденсорную систему, и эталонную голограмму 5, оптическую систему фильтрации , включающую оборачивающую систему (объективы б, 7) с увеличением 1 крат и фильтр пространственных частот 8 с двум  отверсти ми, а также плоское зеркало 9, плоскость которого оптически сопр жена объективами 6,7 с голограммой 5, а нормаль к поверхности зеркала совпадает с оптической осью устройства. Приемна  часть устройства выведена с оптической оси с помощью светоделител  10 и содержит объектную голограмму 11, объективы 12, 13 и диаграмму 14 дл  выделени  дифрагированной волны и оптического сопр жени  регистратора 15 с голограммами 5, 11.The device comprises a lighting part, including a light source 1, a lens system 2,3 with an aperture 4, representing a condenser system, and a reference hologram 5, an optical filtering system, including a reversing system (lenses b, 7) with a magnification of 1x and a spatial frequency filter 8 with two holes, as well as a flat mirror 9, the plane of which is optically connected by lenses 6.7 with a hologram 5, and the normal to the surface of the mirror coincides with the optical axis of the device. The receiving part of the device is brought out from the optical axis using a beam splitter 10 and contains an object hologram 11, lenses 12, 13 and a diagram 14 for separating the diffracted wave and optical coupling of the recorder 15 with the holograms 5, 11.

Способ голографической интерферометрии реализуетс  в устройстве следую- щим образом. С помощью света 1 и конденсорной системы 2, 4, 3 формируют коллимированный пучок света и освещают эталонную голограмму 5. Амплитудное пропускание эталонной голограммы имеет вид The method of holographic interferometry is implemented in the device as follows. Using light 1 and a condenser system 2, 4, 3, a collimated beam of light is formed and the reference hologram 5 is illuminated. The amplitude transmission of the reference hologram has the form

+cos(27tv0x ),(1) где 10 - несуща  частота полос; р0 - изменение фазы, вызванное аберраци ми системы регистрации голограммы. В + п-х пор дках дифракции восстанавливают комплексно-сопр женные волны с комплексными амплитудами + cos (27tv0x), (1) where 10 is the carrier frequency of the bands; p0 — phase change caused by aberrations of the hologram registration system. In the + n-th diffraction orders, complex conjugate waves with complex amplitudes are restored

( nx + n ) (nx + n)

(-2 Jtv0 nx - n p0 ) (2) Системой оптической фильтрации выде- л ют волны с амплитудами А0 и . Обозначим через тр У- , и V- V-4 изменени  фазы волны, вызванные аберраци ми , при прохождении ими оборачивающей системы, т.е. объективов 6 и 7 (см. чертеж). В плоскости зеркала 9 комплексные амплитуды волн имеют вид (-2 Jtv0 nx - n p0) (2) Waves with amplitudes A0 and are distinguished by an optical filtering system. We denote by tr Y- and V- V-4 the phase changes of the wave caused by aberrations when they pass through the wrapping system, i.e. lenses 6 and 7 (see drawing). In the plane of mirror 9, the complex wave amplitudes have the form

AI . (2 1 0 nx + n po + V- ., + VV iAI (2 1 0 nx + n po + V-., + VV i

А Л (-2jri 0 nx-n -+ т/; + /;)(3) Так как зеркало 9 оптически сопр жено с голограммами 5 и 11, а нормаль к отражающей поверхности совпадает с оптической осью устройства, то, отразившись от зеркала 9, волна A i, пройдет оборачивающую систему точно по пути, прошедшем волной А 1 Соответственно волна отразитс  от зеркала 9 и пройдет оборачивающую систему точно по пути, прошедшем волной AL ПриА Л (-2jri 0 nx-n - + т /; + /;) (3) Since mirror 9 is optically conjugated with holograms 5 and 11, and the normal to the reflecting surface coincides with the optical axis of the device, it is reflected from the mirror 9, wave A i, will pass the wrapping system exactly along the path passed by wave A 1 Accordingly, the wave will be reflected from the mirror 9 and will pass the wrapping system exactly along the path passed by wave AL At

5 10 15 0 5 10 15 0

5 0fifty

5 5

0 5 0 5

00

этом искажени  фаз, вызванные аберраци ми оборачивающей системы, дл  волн приобретут одинаковые значени , и в плоскости объектной голограммы 11 комплексные амплитуды волн будут описыватьс  выражени миIn this case, the phase distortions caused by the aberrations of the wrapping system will acquire the same values for the waves, and in the plane of the object hologram 11 the complex wave amplitudes will be described by the expressions

А2-.( +V;1 +V + V-5 + ЙA2 -. (+ V; 1 + V + V-5 + Y

(-2jrv0 nx- r(p0 + $з +V-S +V- 0(-2jrv0 nx- r (p0 + $ s + V-S + V- 0

(il(il

Амплитудное пропускание объектной голограммы имеет вид:The amplitude transmission of an object hologram has the form:

Г0 ;1 + C0s(2jri 0 + р0 + Ко)(5)G0; 1 + C0s (2jri 0 + p0 + Co) (5)

где ЕО - фазовые искажени , вызванные прохождением волны через исследуемый объект. При освещении голограммы с амплитудным пропусканием г0 волнами с комплексными амплитудами, описываемыми выражени ми (4), по нормали к объектной голограмме в + n-х пор дках восстанов тс  волны с комплексными амплитудамиwhere EO is the phase distortion caused by the passage of the wave through the studied object. When a hologram with amplitude transmittance r0 is illuminated by waves with complex amplitudes described by expressions (4), waves with complex amplitudes are restored normal to the object hologram in + n-th orders

В ех р i (пк0 -И/,ч + V-2 + V3 + / 1 )1 В . - (-nЈ0 + /Я + /- 4 + V-5 + V- i )1 (6) Оптической системой 12, 13 и диафрагмой 14 выдел ют волны (6), и в плоскости регистратора наблюдают их интерференцию с распределением интенсивностиIn ex p i (nk0-I /, h + V-2 + V3 + / 1) 1 V. - (-nЈ0 + / Я + / - 4 + V-5 + V-i) 1 (6) Waves (6) are extracted by the optical system 12, 13 and diaphragm 14, and their interference with the intensity distribution is observed in the plane of the recorder

I 1 + cos(2n ЕО )(7) Как видно из выражени  (7), в результирующей интерференционной картине аберрации оборачивающей системы исключены полностью.I 1 + cos (2n EO) (7) As can be seen from expression (7), in the resulting interference pattern, aberrations of the wrapping system are completely excluded.

Дл  реализации способа накоплени  чувствительности при перезаписи голограмм вместо голограммы 11 устанавливают фотопластинку, и регистрируют вторичную голограмму, например, эталонную при интерференции волн с комплексными амплитудами А2 и А 2 (см. выражение (4)). Амплитудное пропускание вторичной голограммы имеет видIn order to implement the method of accumulating sensitivity when rewriting holograms, a photographic plate is installed instead of hologram 11, and a secondary hologram, for example, a reference hologram, is recorded during interference of waves with complex amplitudes A2 and A2 (see expression (4)). The amplitude transmission of the secondary hologram has the form

Т2---1 + jiv0 nx t- 2n + . (9) Как видно из выражений (8), (9), аберрации оборачивающей системы исключены полностью . Исключение аберраций оборачивающей системы уменьшает величину остаточных аберраций на конечных интерференционных картинах и тем самым способствует поставленной цели - повышение точности измерений.T2 --- 1 + jiv0 nx t- 2n +. (9) As can be seen from expressions (8), (9), aberrations of the wrapping system are completely excluded. The elimination of aberrations of the wrapping system reduces the amount of residual aberrations in the final interference patterns and thereby contributes to the goal - improving measurement accuracy.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Способ топографической интерферометрии , заключающийс  в том, что регистрируют эталонную и объектную голограммы, восстанавливают с эталонной голограммы комплексно сопр женные волны в + n пор дках дифракции посредством фильтрации и прохождени  их через оборачивающую систему, компенсации аберрации фазовых искажений, вносимых оборачивающей системой, путем двойного прохождени  дифрагированных пучков че- рез эту систему по одному пути, и направле- ний комплексно-сопр женных волн на объектную голограмму, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  быстродействи , при повторном прохождении дифра- тированных пучков через оборачивающую систему дифрагированный пучок в +п пор док дифракции направл ют по пути пучка дифрагированного в -п пор док, а пучок, дифрагированный в -п пор док, направл ют по пути пучка, дифрагированного в +п пор док .SUMMARY OF THE INVENTION 1. A method of topographic interferometry, which comprises recording the reference and object holograms, reconstructing complex conjugate waves in the + n diffraction order from the reference hologram by filtering and passing them through the reversing system, compensating for the aberration of phase distortions introduced by the reversing system , by double passage of diffracted beams through this system along one path, and directions of complex conjugate waves to the object hologram, distinguishing - so that, in order to increase the speed, when the diffracted beams pass through the wrapping system again, the diffracted beam is directed in the + n order of diffraction along the path of the beam diffracted in-order and the beam diffracted in-order are guided along the path of a beam diffracted in a + n order. 2. Устройство дл  регистрации гологра- фических интерферограмм, содержащее последовательно соединенные осветительную часть, включающую источник света, конденсорную систему и эталонную голограмму , оптическую систему фильтрации, включающую оборачивающую систему и фильтр пространственных частот, приемную часть, включающую объектную голограмму , объективы, фильтрующую диаграммуи регистратор, причем эталонна  и объектна  голограммы оптически сопр жены , о т л и чающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в оптическую систему фильтрации на выходе оборачивающей системы введено плоское зеркало, плоскость которого оптически сопр жена с эталонной и объектной голограммы, а нормаль к поверхности зеркала совпадает с оптической осью устройства, за эталонной голограммой установлен светоделитель, оптически св зывающий оптическую систему фильтрации и приемную часть.2. A device for recording holographic interferograms, comprising a series-connected lighting part, including a light source, a condenser system and a reference hologram, an optical filtering system, including a wrapping system and a spatial frequency filter, a receiving part, including an object hologram, lenses, a filtering diagram and a registrar moreover, the reference and object holograms are optically conjugated, which is related to the fact that, in order to increase the speed, the optical system At the output of the wrapping system, a flat mirror is introduced, the plane of which is optically coupled to the reference and object holograms, and the normal to the mirror surface coincides with the optical axis of the device, a beam splitter is installed behind the reference hologram, which optically connects the optical filtering system and the receiving part.
SU904820963A 1990-05-03 1990-05-03 Method and device for holographic interferometry RU1788459C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904820963A RU1788459C (en) 1990-05-03 1990-05-03 Method and device for holographic interferometry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904820963A RU1788459C (en) 1990-05-03 1990-05-03 Method and device for holographic interferometry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1788459C true RU1788459C (en) 1993-01-15

Family

ID=21511894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904820963A RU1788459C (en) 1990-05-03 1990-05-03 Method and device for holographic interferometry

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1788459C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112964600A (en) * 2021-02-08 2021-06-15 中国科学院空间应用工程与技术中心 Measuring device and method for density distribution of low-concentration gas evaporated by micro-droplets

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бекетова А.К., Белозеров А.Ф., Берез- кин А.Н. и др. Голографическа интерферометри фазовых объектов. Л., Наука, 1979, с. 80. Зейликович И.С. и др. Голографическа диагностика прозрачных сред. Мн., Университетское, 1988, с. 70-71. Оптика и спектроскопи , 1980, т. 49 в 2 с. 396-398. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112964600A (en) * 2021-02-08 2021-06-15 中国科学院空间应用工程与技术中心 Measuring device and method for density distribution of low-concentration gas evaporated by micro-droplets
CN112964600B (en) * 2021-02-08 2022-07-19 中国科学院空间应用工程与技术中心 Measuring device and method for density distribution of low-concentration gas evaporated by micro-droplets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107462150B (en) Double-view field digital hologram detection method based on One Dimension Periodic grating with point diffraction
JPS59500488A (en) Optical processing method and device using holography
WO2019057227A1 (en) Add-on imaging module for off-axis recording of polarization coded waves
JPH0422442B2 (en)
CN113031422B (en) Holographic imaging device
US7471430B1 (en) Holographic image corrector
RU1788459C (en) Method and device for holographic interferometry
CN102279555A (en) Interferometric system with spatial carrier frequency capable of imaging in polychromatic radiation
US3642374A (en) Optical inspecting method
US4783055A (en) Holographic interferometer
Lohmann An interferometer with a zone plate as beam-splitter
US3539242A (en) On-axis holography
SU1500965A1 (en) Method of generating fringe pattern
CN115327876B (en) LED-based partially coherent reflection off-axis digital holographic micro-nano measurement system
RU1770735C (en) Real time holographic interferometry
CN117420098B (en) Self-adaptive diffraction phase microscopic imaging device and method
US3415587A (en) Local reference beam generation for holography
CN114544552B (en) Method for improving surface plasma resonance holographic microscopy image quality
SU1352196A1 (en) Shift interferometer
JP3451315B2 (en) Distortion image correction method and distortion image correction device
ohannes Schwider et al. CGH-testing of rotational-symmetric aspheric in compensated interferometers
SU551912A1 (en) Method of investigating phase objects
RU1822998C (en) Method for rewriting holograms
JPH05100615A (en) Method and device for hologram reproduction
SU1229567A1 (en) Method of investigating phase objects