RU1820204C - Способ измерени углов отклонени лучей в фазовом объекте, зарегистрированном на голограмме - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области применени  голографии в оптической обработке информации . Цель изобретени  - повышение быстродействи  измерений. Поставленна  цель достигаетс  в способе измерени  углов отклонени  лучей, восстановленных с голограммы при освещении набором точечных источников , а также при фильтрации изображений точечных источников щелевой диаграммой. Освещают голограмму одновременно всеми источниками света, а  ркости источников модулируют с отличающимис  частотами, угол отклонени  восстановленного луча определ ют при измерении частоты модул ции освещенности в теневой картине. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к области применени  голографии в оптической обработке информации и может быть использовано дл  исследовани  прозрачных объектов.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  измерений.

На чертеже изображена оптическа  схеме устройства дл  реализации за вл емого е асоба. .

Устройство содержит источники света 1, расположенные на одной пр мой и эквидистантном рассто нии друг от друга, воло- хонные световоды 2. модул торы 3, кммимирующий объектив 4. Элементы 1, 2, 3 4 образуют осветительную систему устройства . Кроме этого устройство содержит голограмму 5, приемную систему, включающую объектив 6. визуализирующую щель 7, расположенную в фокальной плоскости объектива б, коллимирующий объектив 8 и экран 10, оптически сопр женный с голограммой 5, и систему электронной обработки сигналов, включающую фотоприемник 11 и систему фильтров 12 дл  выделени  электрического сигнала на определенных частотах . Фильтры 12 дл  выделени  электрического сигнала на определенных частотах могут бить выполнены на основе емкостно-индуктивных элементов. Количество источников 1 определ етс  необходимым количеством измерений дискретных величин углов отклонени  восстановленных лучей с голограммы. Рассто ние между источниками света определ етс  интервалом между величинами измер емых углов. Рассто ние между источниками света не должно быть меньше разрешающей способности объектива 4. При использовании стандарт00

ю о

гО О 4

ных одномодовых волоконных световодов рассто ние между источниками свете будет иметь величину 125 мкм, а ширина источников света 8-10 мкм.

Способ реализуетс  следующим образом . Модул торами. 3. измен ют интенсивность входного излучени  в световодах 2, например, с отличающимис  частотами v ,V2 , V3,V4HV5, при этом  ркости источников света 1 модулируютс  во времени с такими же частотами. Объективом 4 колли- мируют пучки света и освещают голограмму 5 одновременно всеми источниками сета. В первом пор дке дифракции лучей перекрывают визуализирующей щелью 7 изображе- ни  источников, сформированными волнами. Предположим, что источники света 1 визуализируют в плоскости экрана 10 области, оптически сопр женные объективами 6, 8 с област ми голограммы, в которых восстановленные лучи отклон ютс  на углы а ,«2 , аз, а4 и as , соответственно . Так как голограмма освещена одновременно всеми источниками света, то в плоскости экрана 10 будут одновременно освещены все зоны, которые соответствуют зонам голограммы, лучи в которых отклон ютс  на углы а 1, а.ч , а.з, #4 и ад , так как каждый источник 7 визуализирует зоны голограммы с соответствующим углом отклонени  восстановленных лучей. Хот  в плоскости экрана 10 одновременно визуа- лизируютс  сопр женные зоны голограммы , в которых лучи отклон ютс  на углы а 1, а а . и з , с 4 и a s .но освещенность в этих зонах будет промодулйрована во времени с частотами v 1, v 2 , v 3 . v 4 и v 5 соответственно . Это значит, что каждой зоне, соответствующей определенному дискретному углу отклонени , соответствует определенна  дискретна  частота модул ции освещенности. Предположим, что в точке А голограммы 5 необходимо измерить угол отклонени  восстановленного луча. Дл  этого помещают в точку В, оптически сопр женную с точкой А, фотоприемник, преобразующий световой сигнал в электрический, и с помощью набора фильтров определ ют .частоту электрического тока. По вление сиг0

нала I (vs) информирует о том. что лучи, восстановленные источником света с модул цией освещенности Е (УЗ) , проход т через виэуалиэирующую щель 7. Это значит,

что в точке В тенева  картина сформирована источником света. освещенность которого промодулйрована с частотой v 3 , т.е. 3-м сверху источником, а лучи света, дифрагированные в точке А при освещении другими источниками света, перекрываютс  щелью 7, и в формировании теневой картины в точке В не участвуют. Определив номер источника света, определ ют угол отклонени 

луча.

0 Таким образом, в за вл емом способе значительно быстрее измер етс  угол отклонени  восстановленного с голограммы луча, что повышает быстродействие измерений

и Форму л а изобретени  

Способ измерени  углов отклонени  лучей в фазовом объекте, зарегистрированном на голограмме, заключающийс  в том, что освещают посредством объектива кол- лимированным пучком лучей голограмму, фокусируют посредством второго объектива пучки лучей после голограммы в плоскость щелевой диаграммы, формируют на экране посредством третьего объектива изображение голограммы, определ ют угол отклонени  лучей в фазовом объекте, зарегистрированном на голограмме, по угловому положению пучков лучей, восстановленных с голограммы, отличающийс  тем, что. с целью повышени  быстродействи  измерений, устанавливают в передней фокальной плоскости первого объектива линейку точечных источников света, размещенных на эквидистантном рассто нии друг от друга с отличными одна от другой длинами волн, освещение голограммы производ т одновременно всеми источниками света, модулиру   ркость излучени  источников во времени, определ ют номер источника света при измерении частоты модул ции освещенности, а определение углов производ т при измерении частоты модул ции в оптически сопр женной точке теневой картины.

5

0

5

0

5