ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Интерференционные измерения на стыке голографии и спекл-иигрферометрии из "Голография сфокусированных изображений и спекл-интерферометрии " На практике при исследовании таких неоднородных смещений объектов, как деформации, возникает проблема разделения (и независимого измерения) деформаций и одновременно испытываемых объектом однородных (жестких) смещений. Одно из возможных решений зтой проблемы связано с переходом от фильтрации в фокальной (частотной) плоскости к фильтрации в дальней зоне. [c.123] Фильтрация вне частотной плоскости приводит к тому, что апертурой выделяется из пространственного спектра двукратно зкспонированной спеклограммы все более широкая область пространственных частот. В результате спекл-интерферограмма, соответствующая неоднородному смещению, начинает усредняться, а условия образования спекл-интерферо-граммы, соответствующей однородному смещению, становятся такими же, как при фурье-преобразовании без фильтрации. [c.123] Это означает, что в плоскости наблюдения формируются спеклы с характерным для дифракции на круглом отверстии распределением освещенности, описываемым функцией Бесселя. Размер спекла определяется размером фильтрующей апертуры R, а спекл-поле образовано волной, идущей под углом к оси Z, определяемым величиной сдвига апертуры с зтой оси. [c.124] Здесь параметр Ixo/f определяет период наблюдаемой интерференционной картины. [c.124] На рис. 67 приведены результаты зксперимента [158], подтверждающего данные теоретического анализа. Действительно, с удалением фильтрующей апертуры от частотной плоскости густота полос на спекл-интерферограмме возрастает а при смещении зтой апертуры в пределах фиксированной плоскости она остается неизменной. Следует отметить, что на практике не обязательно проводить фурье-преобразование поля, пропущенного апертурой, с помощью в рой линзы, как зто указано на рис. 66. В силу малости апертуры спекл-интерферограмму можно получать просто на конечном расстоянии от шюскости фильтрации, соответствующем зоне фраунгоферовой дифракции. [c.125] Эксперименты показывают, что проведение пространственной фильтрации в дальней зоне позволяет также управлять чувствительностью измерения продольных жестких смещений. Однако пределы ее измерения (при одинаковых удалениях от частотой плоскости) в этом случае существенно меньше (густота полос возрастает медленнее). Это становится понятным, если принять во внимание, что в силу различия характера смещения индивидуальных спеклов чувствительность спекл-интерферометри-ческих измерений к продольным смещениям заметно (примерно на порядок при одинаковом увеличении оптической системы) меньше, чем к поперечным. [c.125] Таким образом, фильтрация в частотной плоскости не дает информации об однородном жестком смещении, для получения зтой информации фильтрацию следует проводить в дальней зоне. С другой стороны, интерферограм-ма, соответствующая неоднородному жесткому смещению, формируется при фильтраш1И именно в частотной плоскости. [c.125] Деформация объекта также является неоднородным смещением (характеризуется наличием производной от смещения). Логично позтому предположить, что в случае, когда о ьект претерпевает деформацию совместно с однородным жестким смещением, можно получать информацию о каждом из них независимо, производя фильтрацию в различных плоскостях [112]. [c.125] Отсюда следует, что в общем случае спекл41нтерферограмма содержит одновременно информацию и о величине деформащш, и о величине жесткого смещения. Рассмотрим два крайних случая, т.е. фильтрацию в дальнем поле и в частотной плоскости. [c.127] Очевидно, что ее период определяет только ве.пичину смещения Хо с чувствительностью, определяемой отношением ///. Аналогия с формулой (6.54), соответствующей случаю только жесткого смещения, свидетельствует о нечувствительности такой схемы фильтрации к деформации объекта. [c.127] При фильтрации вне частотной плоскости на расстоянии / / начинает проявляться чувствительность к жесткому смещению — кривизна полос уменьшается, густота их увеличивается (рис. 68, б). [c.128] Фильтрация в дальней зоне (/ 3/) приводит почти к полной потере чувствительности к деформации. Спекл-интерферограмма, имеющая вид квазипараллельных полос (рис. 68, в), отражает практически только влияние смещения. Таким образом, осуществляя фильтрашю последовательно в частотной плоскости и в дальней зоне, можно зффективно разделять действие на объект деформаций и жестких однородных смещений, измеряя их независимо. Эта возможность представляет существенный практический интерес, поскольку при испытаниях различных конструкций деформации, как правило, сопровождаются жесткими смещениями. [c.128] Точно так же, меняя положение плоскости фильтрации, оказьшается возможным разделять однородные и неоднородные жесткие смещения. [c.128] Следовательно, речь может идти о разделении информации об однородном и неоднородном смещениях, причем последнее может носить как жесткий характер (поворот, наклон), так и характер дефо1 (ации. [c.129] Как видим, чувствительность измерения величины неоднородного жесткого смещения определяется не столько выбором значения пространственной частоты в плоскости фильтрации, сколько относительным положением апертуры и оси вращения. [c.129] Следует отметить, что вообще развитие спекл-интерферометрии связано с повышением интереса (см., например, [159-160]) к голографии сфокусированных изображений в варианте с опорным пучком и появлением новых схемных решений в интерференционных измерениях. [c.130] Вернуться к основной статье