Спекл-структура

Первый из выделенных выше методов — корреляционная спекл-интерферометрия — представляет собой измерительный метод, в котором происходит когерентное сложение (интерференция) поля, имеющего спекл-структуру, с плоской опорной волной или с другим полем, имеющим спекл-структуру. Чувствительность. этого метода сравнима с чувствительностью голографической интерферометрии. [c.33]

Выше была рассмотрена особенность отраженной от поверхности когерентной световой волны, проявляющаяся в возникновении спекл-структуры. Как было показано, она характеризуется микроструктурой поверхности, т. е. ее шероховатостью. [c.111]

Рассмотрим метод определения шероховатости поверхности по корреляции (степени подобия) между двумя спекл-структурами, полученными при различных углах падения лазерного пучка. [c.111]

Ф две спекл-структуры, полученные при двух разных углах падения, как показано на рис. 44, а. [c.112]

Рис. 3. Схема образования субъективной спекл-структуры (структуры изображения) Л — лазер РП — рассеивающая поверхность Ь — линза а — точка изображения.

Спекл-структура изображений проявляется как при фотографировании в когерентном свете, так и в голографии. В последнем случае размеры С. также определяются по ф-лам (1) и (2), где а — угл. размеры голограммы. [c.604]

Спекл-структура используется для исследований деформированного состояния в двух вариантах спекл-фотография, когда регистрируется спекл-структура непосредственно на фотопластинке, и спекл-интерферометрия, при которой к рассеянной объектом волне добавляется (как в голографической интерферометрии) опорная волна. [c.544]

При сравнении формул, полученных в этом параграфе, с экспериментальными данными следует иметь в виду, что появление спекл-структуры или неполное перекрытие интерферирующих лучей в плоскости локализации интерференционной картины может нарушить согласие теории с экспериментом. [c.83]

СПЕКЛ-СТРУКТУРЫ, РЕГИСТРИРУЕМЫЕ В ПЛОСКОСТИ СФОКУСИРОВАННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ [c.72]

Следует отметить, что микроструктура восстанавливаемых изображений зависит от степени когерентности восстанавливающего пучка - при восстановлении лазерным излучением в изображении наблюдается ярко выраженная спекл-структура (рис. 43), которой при восстановлении белым светом практически не наблюдается. [c.81]

Как известно, первое слагаемое (S.17) характеризует зарегистрированное фотопластинкой фотографическое (негативное) изображение объект а двойная сумма описывает спекл-структуру, промодулированную про изведением г(х) на комплексно сопряженную функцию. Перепишем (5.17) в виде [c.87]

Таким образом, формирование восстановленного спеклограммой диффузно рассеянного поля в некогерентном излучении позволяет воспроизвести изображение исходного документа, лишенное шумовой спекл-структуры. [c.91]

Поверхность любого изделия имеет только для нее одной характерную микроструктуру, при освещении которой когерентным светом наблюдается спекл-структура. Если зарегистрировать голографическую интерферограмму деформации поверхности методом двух жспозиций, причем между двумя. экспозициями повредить часть поверхности, т. е. нарушить ее микроструктуру, то при восстановлении интерферограммы в поврежденных местах будут отсутствовать интерференционные полосы. Это происходит из-за того, что интерферировать между собой способны только сходственные точки, точки поверхности, которые отражали свет во время пепвой и второй экспозиций. [c.111]

СПЁКЛЫ от англ, spe kle — пятнышко, крапинка) — пятнистая структура в распределении интенсивности когерентного света, отражённого от шероховатой поверхности, неровности к-рой соизмеримы с длиной волны света Я, или прошедшего через среду со случайными флуктуациями показателя преломления. С. возникают вследствие интерференции сеета, рассеиваемого отд. шероховатостями объекта. Т. к. поверхность предмета освещается когерентным светом, то интерферируют все рассеянные лучи и интерференц. картина имеет не периодическую, а хаотич. структуру. На рис. 1 представлена фотография спекл-структуры, возникающей при рассеянии высокоинтенсивного (лазерного) пучка света, проходящего через матовое стекло. [c.604]

Спеклы мешают рассматриванию объектов, освещённых когерентным светом, поэтому для их устранения используют разл. методы, сводящиеся либо к существ, уменьшению размеров С., либо к усреднению спекл-структуры во времени при случайном изменении распределения фазы волны, освещающей объект (или голограмму). Но С. имеют и широкое практич, применение в спекл-фотографив и спекл-интерферо-метрии [1—3, 5] для регистрации перемещений к деформаций объектов с диффузной поверхностью, для измерения шероховатостей поверхности, в астрономии [c.604]

Простейший вариант спекл-фотографии сводится к фотографированию объекта на одну и ту же фотопластинку до и после смещения или деформации. При освещении полученной таким способом спекл-фотографии нерасширеяиьш лазерным пучком в дальней зоне наблюдается гало дифракции с полосами Юнга (рис. iy, ориентация и период к-рых определяются направлением и величиной смещения объекта между экспозициями. При изменениях микроструктуры объекта меж-, ду экспозициями, что может быть обусловлено эрозией или коррозией поверхности, контактными взаимодействиями с др. телами, износом и т. д., идентичность спекл-структур, образованных объектом до и после смещения, нарушается и контраст полос Юнга уменьшается, что используют для изучения указаввых явлений. [c.605]

Кроме фотогр. вариантов спекл-фотографии и спекл-интерферометрии развивают и алектронвые варианты этих методов, к-рые сводятся к электронной записи и сравнению спекл-структур, записанных до и после изменений, произошедших с объектом, напр. с помощью телевиз. систем [2, 3]. [c.605]

При освещении шероховатого объекта когерентным лазерным излучением рассеянный одной из точек поверхности свет интерферирует со светом, рассеянным любой другой точкой, в результате чего возникает хаотическая интерференционная картина—спекл-структура. Ее хаотичность обуславливается случайностью распределения фазы рассеяного света вследствие неоднородности микрорельефа шероховатой поверхности. [c.543]

В результате деформирования спекл-структура объекта изменяется. Для определения перемещений фотопластинка экспонируется два раза—до и после деформирования. Если величина смещений превышает размер спеклов то на проявленной фотопластинке появляется пара спекл-структур, смещенных относительно друг друга. При освещении спекл-фотографии узким (нерасширенным) лучом лазера он превращается в результате дифракщ1и на спекл-структуре в конус с углом расхождения [c.544]

Спекл-интерференционный метод рассматривается в работе [14] как сопутствующий интерференционно-голографическим методам. Он основан на специфической Интерференции световых волн, рассеянных диффузной поверхностью объекта, обра-Уищей характерную пространственную спекл-структуру. Виброперемещение объ-J Ta приводит к перераспределению спеклов-отдельных ярких зерен структуры, озволяющему получить. ин( ормацию о параметрах вибропроцесса. Основные дан-извлекают из фотографически зарегистрированных усредненных по времени екл-структур с применением соответствующей пространственной фильтрации. Им способом измеряют углы наклона элементов поверхности вблизи оси узловых Максимальные амплитуды оценивают по результатам измерения. [c.131]

Однако регистртруемая наряду с высокочастотной структурой внеосевой голограммы относительно низкочастотная спекл-структура ( продукт перекрестной интерференции в диффузно рассеяннсм предметной волне) при определенных условиях обладает способностью к восстановлению изображения. Действительно, об этом свидетельствует известный зкспе1жмент [76-77] по образованию так называемого фантомного изображения. Он состоял в регистрации диффузно рассеянного составным объектом поля в виде спекл-структуры и освещении полученного снимка, помещенного точно в исходное положение, волной, рассеянной частью этого объекта. Следовательно, диффузное поле, регистрируемое в зоне френелевской дифракции, содержит амплитудно-фазовую информацию, необходимую для воспроизведения изображения предмета, но поскольку опорный фазовый фронт имеет случайный (хотя и постоянный) характер, полноценное восстановление возможно только в случае Сохранения в реконструирующей волне этого фронта. [c.72]

Далы1ейшие исследования показали, что в случае получения голограмм сфокусированных изображений диффузно рассеивающих объектов спекл-структуры, регистрируемые в плоскости изображения, обладают интересными изображающими свсмствами при произвольном положении фотопластинки относительно произвольно выбранного освещающего источника. [c.72]

Прежде всего следует подчеркнуть, что после отбеливания фотопластинки, когда на ней не остается и следов изображения в обычном смысле слова (почернения в соответствии с распределением интенсивности), сохранившаяся фазовая структура формирует такое же изображение, пртчем, как следует ожидать, с повышенной яркостью. Следовательно, аналогично случаю получения фазовых голограмм, амплитудная информация о структуре изображения сохраняется посредством амплитудной модуляции спекл-структуры, которая прт отбеливании преобразуется в соответствующую модуляцию толщины (рельефа) змульсии. Отсюда следует и позитивный характер таких изображений, в то время как для обычных изображений однократная зкспозиция п]жводит к получению негатива. [c.74]

Для восстановления голограмм сфокусированных изображений с протяженной (диффузно рассеянной) опорной волной характерным является появление вблизи оси освещающего пучка диффузно рассеянного поля (см. [жс. 17), являющегося результатом дифракщш регулярного освещающего пучка на картине перекрестной интерферешщи пространственных составляющих опорной волны (см. формулы (2.3) — (2.6)). Иными словами, интермодуляционное взаимодействие в опорном поле приводит к регистращш спекл-структуры, порождающей при восстановлении квази-осевой диффузный < н. Отметим, что в случае, когда объект является диффузно рассеивающим, наряду с зтой спекл-структурой образуется еще одна спекл-структура, являющаяся результатом такой интерференции, когда диффузно рассеянное излучение от малой области объекта со№ра-ется (локализуется) в малой области плоскости изображения. Такое взаимодействие, в отличие от интермодуляционного, можно назвать авто-модуляционным . [c.75]

Очевидно, что в общем случае регистрируемая голограммой сфокусированного изображения структура есть результат когерентного сложения двух спекл-структур - интермодуляционный и автомодуляционной. Ясно также, что в зтом случае квазиосевое изображение, порождаемое автомодуляционной спекл-структурой, в значительной мере подавляется однородным диффузным фоном, и его наблюдение затруднено. [c.75]

В случае, когда опорный пучок отсутствует, спекл-структура в плоскости изображения формируется только в результате автомодуляционного взаимодействия пространственных составляющих диффузно рассеянного объектом поля. В дальнейшем зту структуру, обеспечивающую формирование квазиосевых изображений, будем называть спеклограммой ). [c.75]

Первое слагаемое в [52] описьшает негативное фотографическое изображение обьекта, а второе и третье - спекл-структуру, возникающую в результате интерференции всех элементарных пространственных составляющих диффузно рассеянной волны. Таким образом, в рассматриваемом случае имеет место взаимная модуляция элементарных сфокусированных изображений, пртчем, в силу таутохронизма линзы, эти изображения полностью совпадают. Поэтому, как следует из формулы (5.2), каждая из парциальных несущих = lld промодулирована квадратом модуля амплитуды обьектной волны с сохранением фазовой информации [c.76]

С увеличением размеров блокирующего низкие частоты, зкрана, чго соответствует уменьшению зффективной апертуры и, следовательно, связано с необходимостью увеличения времени зкспонирования, плотность световой энергии в реконструированном поле остается практически постоянной. Об зтом свидетельствуют результаты измерения дифракционной эффективности [132] спеклограмм (рис. 44). Такой, на первый взгляд, неожиданный результат связан с тем обстоятельством, чго контраст регистрируемой совокупности пространственных несущих (спекл-структуры) не зависит от размеров апертуры фокусирующей системы. Это обусловлено тем, что степень пространственной когерентности излучения, формирующего сфокусированную спеклограмму, остается постоянной и близкой к единице, независимо от размеров диффузно рассеивающего объекта и апертуры изображающей системы. [c.81]

Характерной особенностью большинства разрабатываемых и внедряемых способов голографическсж записи информации, имеющей чаще всего вид печатных документов, является необходимость промежуточного микрофильмирования зтих документов, т.е. процесс записи информации приходится проводить в два этапа. Это обусловлено главным образом тем обстоятельством, что при непосредственной записи голограмм с диффузно рассеивающей поверхности (обычно бумаги) происходит регистрация спекл-структуры, которая при восстановлении когерентным излучением лазера вызывает появление интенсивного шума (так называемого спекл-шума). Появление зтого шума, являющегося не чем иным, как вторичной [c.85]

Легко убедиться, что в случае, когда размеры элементов спекл-струк-туры (индивидуальных спеклов), обусловленной высокой степенью когерентности восстанавливающего излучения, оказьгоаются сравнимыми с размерами элементов изображения, имеет место потеря части информации. В то же время спеклограмма, освещаемая полихроматическим пучком, формирует изображение, свободное от шумовой спекл-структуры, в котором сохраняются теряемые при когерентном освещении детали. Следует [c.91]

Представляет интерес возможность расширения спектра пространственных частот, открываемая при перезаписи таких спеклограмм. Действительно, при воспроизведении изображения спеклограммой имеет место увеличение примерно вдвое пространственного угла, в котором наблюдается изображение. Это обусловлено тем, что пучки, соответствующие симметричным дифракционным максимумам, образуют единый диффузно рассеянный пучок, максимальные пространственные частоты которого соответствуют направлениям двух разнозначных первых порядков дифракции. В случае, когда апертура переизображающей оптической системы захватывает весь зтот пространственный спектр, он фиксируется на перезаписанной спеклограмме, образуя более высокочастотную (мелкую) спекл-структу-ру, В результате дифракции освещающего пучка на этой спекл-структуре формируется уширенный пространственный спектр, что при необходимости позволяет обеспечивать определенный энергетический вьшгрыш при фильтрации поля в фурье-плоскости, поскольку пространственный спектр фотографического (негативного) изображения остается неизменным. Вбзможен также своеобразный синтез апертуры переизображающей системы путем последовательной регистрации вторичных спеклограмм при различных углах освещения исходной. [c.93]

Действительно, размазывание (усреднение) спекл-структуры наступает в случае, когда величина смещения ее элементов (индивидуальных спек-лов) становится сравнимой с их размерами. Отметим, что речь не идет о дискретном (однократном) смещении спеклов, составляющем предмет измерения средствами спекл-интерферометрии. Известно [75], что продольные размеры спеклов в среднем на порядок больше их поперечных смещений, что определяет и соотюшение между допустимыми смещениями спекл-структуры в зтих направлениях с учетом увеличения изображающей системы. При зтом следует принимать во внимание, что поступательное продольное смещение о екта исследования сопровождается радиальным смещением сечений спеклов плоскостью регистрации с нарастанием от центра к периферии спекл-картины. Позтому при продольных смещениях объекта может возникнуть ситуация, когда будет сохраняться только более или менее значительная область спекл-картины в плоскости изображения ). [c.96]

Таким образом, если спеклограмма диффузно рассеивающего объекта регистрируется в плоскости его резкого изображения =0), то различные поперечные моды оказываются локализованными на изображении, и в результате перекрестной интерференции внутри каждой моды на соответствующем участке регистрирующего материала образуется высококонтрастная (в силу сохранения пространственной когерентности на каждом таком участке) спекл-структура. В результате каждая такая структура воспроизводит изображение соответствующего участка объекта, так что при восстановлении наблюдатель видит изображение всего объекта, промо-дулированное (пространственно) структурой поперечных мод лазерного пучка, использовавшегося при регистрации голограммы. [c.99]

Как уже отмечалось выше, форма спеклов, создаваемых круглой апертурой, описывается функцией Бесселя первого порядка, центральный максимум которой и определяет поперечный размер индивидуального спекла. Что же касается вторшных максимумов амплитуды функции Бесселя, то на фотографии спекл-структуры они никак не проявляются. Это и понятно - в произвольном сечшии диффузно рассеянного поля спеклы располагаются друг относительно друга случайным образом. Поэтому амплитуды вторичных максимумов, имеющих к тому же разные знаки, интерферируют со случайным фазовым сдвигом. [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...