Спосіб фазомодульованої спекл-інтерферометрії для вимірювання зміни фази об’єктної хвилі

Спосіб фазомодульованої спеклінтерферометрії для вимірювання зміни фази 3 80706 4 Але відомий спосіб має такі недоліки - він дає об'єктної хвилі. Завдяки цьому можливо змогу вимірювати лише абсолютну величину вимірювати зміни усієї поверхні об'єкта будь-якої відносного зміщення тільки двох точок на дифузно форми у реальному часі, або зміни показника відбиваючих поверхнях, зображення яких у заломлення та товщини прозорих матеріаднв. сумарній хвилі збігається з вибраним спеклом. Спосіб здійснюють таким чином. В основу винаходу поставлено задачу Випромінювання від лазера крізь лінзу розробити спосіб, завдяки якому можливо спрямовують на об'єкт та дифузно розсіюючу вимірювати зміни що трапляються з усім об'єктом поверхню. Відбита від дифузно розсіюючої будь-якої форми у реальному часі, такими як поверхні опорна хвиля просторово суміщується з деформації та переміщення дзеркально або об'єктною спекл-хвилею, що сформована об'єктом, дифузно відбиваючих поверхонь, зміни показника за допомогою напівпрозорого дзеркала. переломлення та товщини прозорих середовищ. Діафрагма фільтрує сумарну хвилю, при цьому Поставлена задача вирішена у способі розмір діафрагми підбирається таким, щоб зникли фазомодульованої спекл-інтерферометрії для регулярні інтерференційні смуги усередині усіх вимірювання зміни фази об'єктної хвилі відносно спеклів сумарної хвилі. опорної хвилі, що включає освітлювання об'єкта Просторовий розподіл інтенсивностей у когерентним випромінюванням, здійснення спеклограмі реєструють за допомогою телекамери просторового суміщення об'єктної спекл-хвилі та або фотоапарату. Для початкового стану об'єкта опорної хвилі, в площині суміщення реєстрацію реєструють декілька спеклограм при різних інтенсивності сумарної хвилі тим, що перед значеннях фази опорної хвилі, яка змінюються від реєстрацією здійснюють просторову фільтрацію 0 до 2p за допомогою фазозсувного пристрою, інтенсивності сумарної хвилі діафрагмою до наприклад п'єзокерамики. Порівнюючи між собою зникнення регулярних інтерференційних смуг отримані спеклограми, визначають фазу кожного усередині усіх спеклів сумарної хвилі, для спекла об'єктної хвилі відносно опорної хвилі. Цю початкового та зміненого стану об'єкта реєструють операцію повторюють для зміненого стану об'єкта. спеклограми при дискретному змінюванні фази Порівнюючи між собою фази кожного із спеклів опорної хвилі від 0 до 2p, порівнюють одержані для початкового та зміненого стану об'єкта, спеклограми та визначають зміни фази кожного визначають змінювання фази об'єктної хвилі, по спекла об'єктної хвилі для початкового та котрим визначають деформації та переміщення зміненого стану об'єкта відносно опорної хвилі з дзеркально або дифузно відбиваючих поверхонь, визначенням знаку зміни фази. зміни показника переломлення та товщини Новим у заявленому винаході є досягнення прозорих середовищ. зникнення регулярних інтерференційних смуг у Запропонований спосіб ілюструється кожному спеклі сумарної спекл-хвилі завдяки пояснювальними кресленнями, де: додаткової просторової фільтрації сумарної спеклФіг.1- здійснення вимірювання за прикладом 1; хвилі діафрагмою, а також модуляція фази Фіг.2 - картина різниці фаз, отримана за опорної хвилі для визначення знаку зміни фази прикладом 1 (кількість фазових кроків 1); об'єктної хвилі. Фіг.3 - картина різниці фаз, отримана за При цьому регулярні інтерференційні смуги прикладом 1 (кількість фазових кроків 2); зникають в усіх спеклах сумарної спекл-хвилі, а не Фіг.4 - здійснення вимірювання за прикладом в одному із спеклів, як у прототипі. Використання 2; же модуляції фази опорної хвилі дозволяє Фіг.5 - здійснення вимірювання за прикладом однозначно визначати знаки зміни фази спеклів 3. об'єктної хвилі. Приклади конкретного виконання способу. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю Приклад 1. заявляємих ознак та технічним результатом, що Промінь від лазера 1 (див. Фіг.1) поширюється досягається, є таким. Додаткова просторова лінзою 2 та спрямовується на дифузно розсіюючі фільтрація сумарної спекл-хвилі завдяки поверхню 3 та об'єкт 4. Таким чином формується діафрагмі дозволяє досягти зникнення регулярних опорна та об'єктна хвилі. Ці хвилі просторово інтерференційних смуг усередині усіх спеклів суміщуються за допомогою напівпрозорого сумарної спекл-хвилі. дзеркала 5. Сумарна хвиля фільтрується При цьому, у разі зміни фази опорної хвилі, діафрагмою 6, розмір якої підбирається таким, спекли сумарної спекл-хвилі просторово не щоб зникли регулярні інтерференційні смуги переміщуються, але інтенсивність світла у них усередині усіх спеклів сумарної хвилі. змінюється, досягаючи максимуму, коли фази Просторовий розподіл інтенсивностей у спеклів опорної та об'єктної хвиль збігаються, та спеклограмі реєструють за допомогою телекамери або фотоапарата 7. Далі зображення вводять до мінімуму, якщо вони зсунути на p. Використовуючи комп'ютера 8. Завдяки пристрою 9 здійснюють метод послідовних фазових кроків, визначають зсув фази опорної хвилі. просторовий розподіл різниці фаз об'єктної та Для початкового стану об'єкта реєструють опорної хвиль. Для цього реєструють спеклограми декілька спеклограм з різним зсувом фази опорної при дискретній зміні опорної хвилі від 0 до 2p та, хвилі. Порівнюючи між собою отримані порівнюючи отримані спеклограми визначають спеклограми визначають фазу кожного спекла фазу кожного спекла. об'єктної хвилі. Порівнюючи фази спеклів для початкового та За цим об'єкт змінюють - деформують або зміненого стану об'єктної хвилі, отримують як зміщують, та визначають таким же чином фазу абсолютне значення так і знаки зміни фаз спеклів 5 80706 кожного спекла об'єктної хвилі для зміненого стану об'єкту. Порівнюючи фази спеклів для початкового та зміненого стану об'єктної хвилі, формують картини різниці фаз цих хвиль, з визначенням як абсолютного значення так і знаку зміни фаз. На Фіг.2 зображена картина різниці фаз, яка отримана за прикладом 1 (білий колір - різниця фаз 0, чорний колір p, кількість фазових кроків 1). На Фіг.3 зображена картина різниці фаз, яка отримана за прикладом 1 (білий колір - різниця фаз 0, блідо-сірий колір - різниця фаз p/2, темносірий колір - різниця фаз p, чорний колір - різниця фаз 3p/2, кількість фазових кроків 2). Приклад 2. Спосіб здійснюють аналогічно прикладу 1, але для дослідження переміщень або деформацій дзеркально відбиваючих поверхонь поширений промінь від лазера 1 (див. Фіг.4) додатково проходить крізь дифузний розсіювач 11, за яким формується спекл-хвиля, яка освітлює дзеркальну поверхню об'єкта 10, а далі як у прикладі 1. Приклад 3. Спосіб здійснюють за прикладом 1, але для дослідження зміни товщини або показника заломлення прозорих об'єктів об'єктна спеклхвиля (див Фіг.5) утворюється при пропусканні спекл-хвилі, сформованої дифузним розсіювачем 11, крізь прозорий об'єкт 12. Запропонований спосіб дозволяє вимірювати змінення фази усіх спеклів об'єктної спекл-хвилі. Це дає можливість за допомогою комп'ютерної обробки створювати фазові образи досліджуваного об'єкта. Суттєвим є те, що за допомогою цього способу можливо отримати інформацію об напрямку зміни різниці фаз, що дає змогу робити розшифровку отриманих картин однозначною. 6