SU1254311A1

SU1254311A1 - Method of measuring parameters of vibrations of object

Info

Publication number: SU1254311A1
Application number: SU853857467A
Authority: SU
Inventors: Алексей Александрович Камшилин; Елена Всеволодовна Мокрушина
Original assignee: Ордена Ленина физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
Priority date: 1985-02-25
Filing date: 1985-02-25
Publication date: 1986-08-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени параметров колебаний диффузно отражанщих объектов. Целью изобретени вл етс расширение измер емых параметров колебаний путем определени как амплитуды, так и фазы и частоты колебаний. Освещают объект 4 когерентным излучением от лазера 1. В ориентированном фоторе-i фрактивном кристалле записывают динамическую голограмму и одновременно восстанавливают ее. В пучке света Зр , восстановленного с голограммы 7 опорной волной (Оп), измер ют интенсивность , по которой определ ют амплитуду колебаний. В пучке света, содержащем световую волну 3„ , восстановленную с голограммы 7 объектной волной (Пр) и прошедшую через голограмму опорную волну 3 , по- .средством анализатора 9 вьщел ют лиейно пол ризованную составл ющую с пол ризацией, отличающейс от по- л ризаций восстановленной „ и |л-.. опорной Jo волн. Затем регистрируют | распределение частоты и фазы интен- сивности по сечению этого пучка, по которым определ ют соответствен- а но частоту и фазу колебаний объекта. 1 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to determine oscillation parameters of diffusely reflected objects. The aim of the invention is to expand the measured parameters of the oscillations by determining both the amplitude and the phase and frequency of the oscillations. The object 4 is illuminated with coherent radiation from laser 1. In an oriented photo-i, a dynamic hologram is recorded by a fractal crystal and simultaneously reconstructed. In the light beam Zp, reconstructed from the hologram 7 by the reference wave (Op), the intensity is measured, from which the amplitude of oscillations is determined. In a light beam containing a light wave 3 ", reconstructed from the hologram 7, the object wave (PR) and the reference wave 3 transmitted through the hologram, using the analyzer 9, select a linearly polarized component with a polarization different from the polarizations reconstructed "and | l- .. reference Jo waves. Then register | the distribution of the frequency and phase of intensity over the cross section of this beam, from which the frequency and phase of the object oscillations are determined respectively. 1 il.

Description

Изобретение относитс к измери- тeJJЬнoй технике, в частности к голо графическим способам определени параметров колебаний диффузно отражающих объектов.The invention relates to measuring technique, in particular, to holographic methods for determining the oscillation parameters of diffusely reflecting objects.

Целью изобретени вл етс рас- ширенке измер емых параметров колебаний путем определени как амплитуды , так и частоты и фазы колебаний.The aim of the invention is to expand the measured vibration parameters by determining both the amplitude and the frequency and phase of the oscillations.

На. чертеже схематически изображена оптическа схема, реализующа предлагаемьй способ.On. Figure 1 is a schematic representation of the optical circuit implementing the method.

Схема включает лазер 1, расширитель лазерного луча 2, светоде,гштель 3 5 голографируемьш объект 4, собирающий объектив 5, входной пол ризатор 6, динамическую голограмму 7, анализаторы 8 и 9, введенные соответственно в объектную и опорную ветви , объектив 10, формирующий изобра- жение, светорегистрирующее устройство 11, расшир ющий объектив 12, матрицу фотоприемников 13, систему 14, измер ющую частоту и фазу переменного электрического сигнала 0 - опорна и Пр - объектна волна света , 1 и 1j - прошедшие через голограмму части соответственно опорной и объектной волны, 1 и 1 - восстановленные с голограммы части тех же пучков.The scheme includes laser 1, laser beam expander 2, light-emitting diode, gtel 3 5 holographic object 4, collecting lens 5, input polarizer 6, dynamic hologram 7, analyzers 8 and 9, inserted respectively into the objective and supporting branches, lens 10 forming the image - a light-transmitting device 11 extending the objective 12, an array of photodetectors 13, a system 14, measuring the frequency and phase of an alternating electrical signal 0 — reference and Pr — object wave of light, 1 and 1j — passing through the hologram of the reference and o ektnoy waves, 1 and 1 - recovered with a hologram of the same beams.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

Освещают объект 4 когерентным. излучением от лазера 1. В фоторе- фрактивном кристалле кубической сингонии записывают динамическую голограмму вибрирующего объекта 4 путем экспонировани кристалла интерференционной картиной, образованной опорной (Oj) и объектной (Пр) волнами . Кристалл выполн етс в виде плоскопараллельной пластинки с оптическими гран ми, совпадающими с плоскостью (110) кристалла. Кристалл устанавливаетс таким образом, что ocbfOOl) перпендикул рна плоскости образованной пересечением осей опорной и объектной ветвей. Опорную и объектную волны формируют из расширенного с помощью расширител 2 лазерного луча с помощью светоделител 3 и объектива 5. Направление пол ризации опорной и объектной волныIlluminate object 4 coherent. laser radiation 1. In a photorefractive cubic crystal, a dynamic hologram of a vibrating object 4 is recorded by exposing the crystal to an interference pattern formed by reference (Oj) and object (Pr) waves. The crystal is made in the form of a plane-parallel plate with optical edges that coincide with the (110) plane of the crystal. The crystal is installed in such a way that ocbflol is perpendicular to the plane formed by the intersection of the axes of the reference and object branches. The reference and object waves are formed from the laser beam expanded with the help of an expander 2 using a beam splitter 3 and a lens 5. The direction of polarization of the reference and object waves

ВНШПИ Заказ 4710/44 Тираж 507VNShPI Order 4710/44 Circulation 507

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tie, Uzhgorod, st. Project, 4

5five

0 0

5five

света устанавливают с помощью пол ризатора 6 в соответствии с услови ми наблюдени анизотропной дифрак- ции. Формирующий изображение луч 1 отдел ют от прошедшей части объектной волны света 1 посредством анализатора 8. Далее вьщеленный анализатором 8 свет с помощью объектива 10 собираетс на светорегистрирующем устройстве 11, где по интенсивности снета определ ют амплитуду колебани .The light is set using a polarizer 6 in accordance with the observation conditions for anisotropic diffraction. The imaging beam 1 is separated from the transmitted part of the object wave of light 1 by the analyzer 8. Next, the light selected by the analyzer 8 is collected by the lens 10 on the light register device 11, where the amplitude of oscillation is determined by the intensity of the detachment.

Из прошедшего через голограмму пучка света, содержащего световую волну, восстановленную с голограммы объектной волной и прошедшую через голограмму часть опорного пучка, выдел ют линейно пол ризованную составл ющую с помощью анализатора 9. Выделенную часть пучка расшир ют посредством объектива 12, а затем посредством матрицы фотоприемных устройств 13 измер ют распределение частоты и фазы колебаний интенсивности по сечению пучка, по которым определ ют соответственно частоту иFrom a light beam transmitted through a hologram containing a light wave reconstructed from the hologram by an object wave and a part of the reference beam transmitted through the hologram, the linearly polarized component is extracted using the analyzer 9. The selected part of the beam is expanded by means of an objective lens 12 The devices 13 measure the distribution of the frequency and phase of the intensity fluctuations over the beam section, which are used to determine the frequency and

фазу колебаний объекта,the oscillation phase of the object

1 .one .

Claims

Invention Formula

one

A method for measuring the oscillation parameters of an object, consisting in illuminating an object with coherent radiation, simultaneously recording a dynamic hologram formed by the reference and object waves, and reconstructing it, measuring the intensity of the wave recovered from the hologram, and determining the amplitude of oscillations by the intensity value , in order to expand the measured parameters of oscillations in a light beam containing a light wave reconstructed by an object wave from a hologram and transmitted through a hologram about the porous wave, selects a linearly polarized component with a polarization different from that of the reconstructed and reference waves, and records the distribution of the frequency and phase of the intensity fluctuations over the beam section, from which the frequency and phase of the object's oscillations are determined.

Subscription