Фильтры дифракционные

Интересен дефектоскоп для контроля поверхности при дрессировке тонких листов, который измеряет шероховатость листов, движущихся с большой скоростью. Сканирующий луч создает в плоскости детектора изображение, состоящее из основного светового пятна и дифракционных полос, форма которых зависит от структуры исследуемой поверхности. Для того чтобы выделить световые сигналы, соответствующие дефектам поверхности, перед детектором помещают компенсационный фильтр. Благодаря непрозрачным участкам, которые по форме совпадают с дифракционным изображением поверхности нормального качества, не имеющей дефектов, фильтр задерживает сигналы, отраженные основной частью поверхности, и пропускает только сигналы от участка поверхности с дефектами. [c.95]

Рассмотрим работу устройства где в качестве блока 5 (рис. 150) используются вращающийся щелевой диск 7 (рис. 154) и фотодатчик 11. Пучок лазера 1, предварительно расширенный телескопической системой 2, направляют на изделие J и в фокальной плоскости объектива 4 получают дифракционное изображение 6. Оптический фильтр 5 служит для выравнивания интенсив- [c.261]

Заслуживают внимания устройства измерения, основанные на применении пространственного фильтра [183]. В них используется однозначная зависимость координат точек минимальной интенсивности дифракционного распределения от размера изделия. Положение всех этих точек может быть найдено с помощью фильтра, состоящего из ряда прозрачных щелевых апертур, расположенных по отношению к дифракционному распределению так, что прошедшая интенсивность равна нулю. Фильтр, который сможет подойти к диапазону возможных дифракционных распределений, связанных с определенным изменением размера, будет выглядеть как веер из щелевых апертур (рис. 156, а). В устрой- [c.263]

Рис. 156. Схемы видов пространственного фильтра из щелевых апертур (а) и муаровой картины, образующейся при пропускании дифракционной картины через фильтр (б)

В работе [183] описан другой вариант устройства, позволяющий избавиться от механических перемещений при измерении, что делает его более перспективным. Исследуемое изделие облучают узким пучком, расширенным в направлении геометрической оси изделия. Получаемое дифракционное распределение образует со щелевым фильтром муаровую картину (рис. 156, б). В положении г/i, в котором образцовый фильтр подходит к дифракционному распределению интенсивности, за фильтром будет наблюдаться прямая линия нулевой интенсивности. Ось у может быть прокалибрована и таким образом получено однозначное соответствие с измеряемым диаметром изделия. Процесс измерения в этом устройстве может быть визуальным или с помощью электронных средств. В последнем случае в одном из вариантов используется телевизионная камера. Изображение плоскости фильтра располагают так, что линии сканирования параллельны направлению х. Число линий, отсчитываемых от верхней части фильтра, дает величину, пропорциональную размеру щели. В другом варианте устройства осуществляют более сложное преобразование функции в плоскости объекта и получают яркую полосу, расположенную вдоль оси X и соответствующую положению темной муаровой линии на уровне г/j. Измерение в этом случае может быть осуществлено рядом фотоэлектрических датчиков. Преимуществом [c.263]

Интерференционные и дифракционные покрытия находят применение в различных видах фильтров, функциональной и компьютерной оптике, рентгеновских зеркалах и других оптических элементах. [c.488]

Источником рентгеновских лучей для структурного анализа служат электронные отпаянные трубки (табл. 5.10). На анод этих трубок нанесен слой определенного металла (Сг, Ре, Со, N1, Си, Мо, Ag). Используется характеристическое излучение К-серии, В ряде случаев применяют фильтры, чтобы исключить излучение Яд (табл. 5.11) или монохроматоры (табл. 5.12). Дифрагированное излучение (дифракционная картина) регистрируется либо на рентгеновскую фотопленку (табл. 5.13), либо с помощью детекторов, в которых используется ионизационное или сцинтилляционное действие рентгеновских лучей (табл. 5.14). [c.116]

Одним из вариантов пространственной фильтрации изображения в дифракционной плоскости и примере (рис. 5.10), приведенном в начале этого раздела, является амплитудная фильтрация (в частности, заграждающий фильтр, именуемый так оттого, что он либо полностью пропускает, либо блокирует любую данную частоту). [c.109]

Были также предложены дифракционные решетки типа эшелетт в качестве фильтров с пропусканием в широкой инфракрасной области между 2 и 15 мкм. Будучи использованы в качестве зеркал, они ослабляют путем дифракции коротковолновые излучения, если угол падения и постоянная решетки выбраны правильно [Л. 149]. [c.78]

В четвертой главе рассматривается другой класс новых оптических элементов МР-диапазона — вогнутые зеркала скользящего падения с шепчущими модами. От традиционной оптики скользящего падения они отличаются тем, что могут поворачивать пучки на большие углы ( я), а от многослойной оптики — тем, что являются широкополосными, т. е. не обладают селективностью, связанной с условием Брэгга—Вульфа. В п. 4.1—4.3 излагаются полная геометрооптическая и дифракционная теории вогнутых зеркал, результаты изучения структуры поля вблизи поверхности. На основе вогнутых зеркал могут быть в принципе также созданы системы для управления МР-излучением поворотные устройства, фильтры коротких длин волн, концентраторы, системы разделения каналов синхротронного излучения. [c.7]

Согласно (10.3.19), акустооптический фильтр по существу действует как решетка с разрешающей способностью (Х/ДХ,/2), пропорциональной полному числу периодов (акустических длин волн). Угловая апертура фу2 коллинеарного акустооптического фильтра, описанного выше, намного превосходит апертуру дифракционной ре- [c.426]

В простейшем случае, при записи методом бинарных голограмм, фильтр представляет собой дифракционную решетку с переменной шириной и положением штриха. На рис. 7.2, а показан дифференцирующий фильтр, амплитудная прозрачность которого равна 1 h x,y), значения фазы, равные О и я соответственно в верхней и нижней половинах фильтра, записываются так, что ширина полосы на данном участке голограммы пропорциональна соответствующему значению h (х у) , а фазовая информация кодируется путем смещения структуры штрихов в нижней половине фильтра на половину периода решетки, передающей пространственную несущую. [c.142]

Рнс. 4.151. Аппарат Белла для измерений конечных деформаций и угла поворота нормали к поверхности при свободном симметричном ударе образца на основе использования дифракционной решетки I — ртутная лампа, 2 — воздушная струя, 3 — фильтры, 4 — линза. 5 — фотоэлектронный умножитель, 6 — V-образная щель, 7 — линза, исключающая смещение, 8 — тормозная улавливающая труба, 9 — образец, 10 — решетка, II — заземляющая щетка. 12 — насадок (с отверстиями). [c.246]

Толстая, или объемная, голограмма может выполнять роль как фильтра, так и собственно голограммы. В 5.2 мы показали, что голограмма, записанная в толстой среде, образует поверхности внутри такой регистрирующей среды, а не просто интерференционные полосы. Оптимальным углом освещения объемных голограмм является угол, совпадающий с тем, под которым падает опорная волна. Если за время с момента записи объемной голограммы до ее использования регистрирующая среда не меняет своей формы и не испытывает усадки и если она восстанавливается на той же самой длине волны, что и при освещении, то этот угол равен углу Брэгга. Дифракционная эффективность уменьшается не только при отклонении угла падения восстанавливающей волны от своего значения при записи, но также и при изменении длины волны восстанавливающего света. Таким образом, угол Брэгга определяется длиной волны и геометрией схемы записи. Изменение длины волны приводит к изменению угла, при котором все отраженные волны складываются в фазе. Этот эффект исключает появление лишних изображений, наблюдаемых в случае плоских цветных голограмм. Объемная голограмма будет только тогда восстанавливать изображение с высокой дифракционной эффективностью, когда она освещается под соответствующим углом светом с длиной волны, использованной при записи. Вопрос о восстановлении изображений с толстых отражательных голограмм мы подробно рассматривали в 5.1. [c.218]

Коллимированные составляющие светового пучка освещают голограмму под углом 0. Свет, дифрагированный решеткой в первый порядок, проходит через проекционную линзу, которая формирует изображение на экране. Пространственный фильтр (щель) в фокальной плоскости линзы отсекает лишний свет. Составляющими этого света являются высшие дифракционные порядки, а также первые дифракционные порядки, не связанные с первичным цветом составляющей голограммы, подлежащей считыванию. [c.473]

В дальнейшем мы ознакомимся с различными приемами моно-хроматизации света (интерференционные фильтры, монохроматоры с дифракционной решеткой или призмой и т.д.). На данной стадии изложения важно отметить, что при оптических наблюдениях можно добиться необходимого эффекта не только ограничением интервала излучаемых частот, но и использованием селективного приемника излучения. Действительно, если применять источник света, излучающий весь набор частот, [c.212]

Частным случаем является безаберраиионная дифракционно-ограни-ченная оптическая система, для которой функция зрачка является действительной, т. е. волновые аберрации г ) = 0. Тогда фильтрующие свойства оптической системы полностью определяются размером ее выходного или входного зрачка [c.49]

Многие биологические образцы содержат представляющие интерес компоненты с регулярной структурой, например системы белковых клеточных комплексов в вирусах. Однако зачастую в электронных микрофотографиях детали просматриваются недостаточно четко, например, из-за наличия в образцах материала с неупорядоченной структурой. Процедуру, разработанную Клюгом и его сотрудниками, можно описать, ссьшаясь на рис. 5.13. Электронная микрофотография располагается в объектной плоскости, а ее картина в плоскости оптической дифракции фотографируется. Регулярную дифракционную картину создают только те компоненты объекта, которые имеют регулярную структуру. Другие дифракционные эффекты, вызванные наличием неупорядоченного материала, можно распознать и исключить с помощью соответствующей маски. Если электронная микрофотография по-прежнему находится в объектной плоскости, а в плоскости дифракции размещается фильтрующая маска, позволяющая использовать для обработки лишь выбранные дифрагированные лучи, то получается изображение, на котором гораздо яснее вьщеляется картина периодической компоненты объекта. [c.110]

В табл. 5.1 приведены данные о некоторых из запущенных на орбиту или разрабатываемых в настоящее время зеркальных рентгеновских телескопах высокого разрешения. Первые два телескопа, предназначенные для исследования рентгеновского излучения Солнца, были установлены в 1973 г. на американской орбитальной станции Скайлэб (эксперименты 5-054 и 5-056). Зеркальная система телескопа 5-054 состояла из двух совмещенных пар металлических зеркал параболоид—гиперболоид , изготовленных методом прямой полировки [71]. Объектив телескопа 5-056 был изготовлен из плавленого кварца [77]. Регистрация изображений Солнца в обоих телескопах проводилась на фотопленку. Спектральный диапазон определялся коэффициентами отражения зеркал и фильтрами. В телескопе 5-054 с помощью объективной дифракционной решетки регистрировались также изображения Солнца в различных спектральных линиях. В экспериментах на станции Скайлэб было получено несколько десятков тысяч рентгеновских снимков Солнца в различных стадиях его активности, которые дали огромный материал для исследования происходящих на Солнце физических процессов. [c.196]

Современные аналоги дифракционной решетки, открытой в 1786 г. американским астрономом Риттенхаусом [1], во многом определяют прогресс в ряде областей науки и техники [2—10]. Это измерительная и ускорительная техника, техника антенн и техника связи, электроника и микроэлектроника. Преобразователи поляризации и фазовращатели, поляризационные и частотные фильтры, квантовые генераторы и открытые резонаторы микроволнового диапазона — вот далеко не полный перечень устройств, которые в качестве одного из своих основных узлов имеют дифракционную решетку. Но все это стало возможным только после повторного открытия дифракционных решеток Фраунгофером в 1821 г. [1Ц. На первых порах именно потребности зарождавшегося тогда спектрального анализа стимулировали изготовление решеток со все большей разрешающей силой [12]. В этом плане выдающееся значение имели работы Роулэнда, создавшего делительную машину (1882), с помощью которой можно было изготовлять весьма совершенные дифракционные решетки. Он был также первым, кто начал конструировать решетки на сферических вогнутых поверхностях, благодаря чему полученные спектры обладают такой дисперсией и резкостью, о какой до того не приходилось и мечтать. [c.5]

При распространении электромагнитного излучения в периодических средах возникает много интересных и потенциально полезных явлений. К ним относятся дифракция рентгеновского излучения в кристаллах, дифракция света на периодических изменениях механических напряжений, возникающих при прохождении звуковой волны, и запрещенная зона для света в слоистых периодических средах. Эти явления используются во многих оптических устройствах, таких, как дифракционные решетки, голограммы, лазеры на свободных электронах, лазеры с распределенной обратной связью, лазеры с распределенным брэгговским отражением, брэгговские отражатели с высокой отражательной способностью, акустооптические фильтры, светофильтры Шольца и т. д. В данной главе мы рассмотрим некоторые общие свойства электромагнитного излучения в периодических средах и общую теорию его распространения в слоистой периодической среде. Эта теория имеет весьма близкую формальную аналогию с квантовой теорией электронов в кристаллах и поэтому позволяет использовать понятия блоховских волн, запрещенных зон, затухающих и поверхностных волн. Наконец, мы обсудим применение этой теории для решения ряда хорошо известных задач, таких, как расчет коэффициента отражения от брэгговского зеркала, коэффициентов пропускания фильтра Шольца и оптических поверхностных волн. Кроме того, мы обсудим двойное лучепреломление за счет формы и его применение в дихроичных поляризаторах. Периодические структуры играют также важную роль в интегральной оптике, рассмотрение которой мы отложим до гл. 11. [c.169]

Как уже отмечалось в 4.1, главная трудность при записи синтезированных голограмм и фильтров — необходимость записывать одновременно их амплитудную и фазовую части. Эту трудность можно преодолеть, если записывать эти части по отдельности. Так, в [63] предложено синтезировать оптимальный фильтр (7.9) в два этапа на ЦВМ синтезировать амплитудную компоненту фильтра, а фазовую компоненту записать голографическим методом в виде голограммы, состоящей из набора кольцевых дифракционных решеток, сдвинутых одна относительно другой на половину периода решетки (метод нерегулярной фазовой решетки). Процедура оптического синтеза фазовой компоненты винеровского фильтра подробно описана в [200]. [c.151]

Для того чтобы с помощью синтезированных фильтров можно было обрабатывать изображения большой площади, они должны записываться с достаточно большой пространственной частотой. Для увеличения пространственной частоты фильтра в [192] был предложен метод голографического копирования. На рис. 7.15 приведена схема копирования фильтра для увеличения его пространственной несущей. Изображение, восстановленное с помощью линзы с синтезированного на ЦВМ фильтра — голограммы Г, освещенной плоской волной когерентного света, используется в качестве нового изображения для получения нового фильтра по классической схеме Ван дер Люгта [214]. При этом для формирования нового фильтра используется только изображение, восстановленное в +1 порядке дифракции, остальные дифракционныр порядки экранируются посредством диафрагмы Д. В качестве опорного источника можно использовать либо плоскую монохроматическую волну S, как показано на рис. 7.15, либо точечный источник со сферическим волновым фронтом, расположенный в одно11 плоскости с изображением, восстановленным с синтезированно11 голограммы-фильтра. При этом расстояние между источником и + 1 дифракционным порядком должно быть не меньше размера входного транспаранта в установке фильтрации. Это условие обеспечивает получение нового фильтра с большей пространственной частотой. Для случая плоской опорной волны, падающей в плоскость фильтра Ф, пространственная частота на фильтре зависит от угла падения Т опорной волны на фильтр. Чем больше угол, тем выше пространственная частота. Этот метод повышения пространственной несущей нашел применение для синтеза фильтров в различных задачах фильтрации [63, 112]. [c.154]

Другими словами, за фильтром формируется неоднородная плоская волна. Она преобразуется восстанавливающей линзой Лг в небольшое дифракционное пятно в выходной плоскости Рз- Таким образом, оптический согласованный фильтр можно рассматривать как фазокомпенсирующую пластинку, которая преобразует деформированный фронт волны спектра сигнала в плоскую волну. Сигнальную часть отклика схемы согласованной фильтрации можно представить в виде [c.241]

До сих пор при рассмотрении задачи восстановления истинного распределения интенсивности на объекте не учитывалось влияние шума. Между тем именно шум является основным ограничивающим фактором при повышении разрешающей способности оптических систем выше дифракционного предела путем апостериорной обработки формируемых ими изображений. В действительности регистрируемое изображение не является чистой сверткой распределения интенсивности на объекте с импульсной характеристикой оптической системы, а представляет собой аддитивную смесь этой свертки с шумом. Если уровень шума значителен, то использование инверсного пространственного фильтра не обеспечит получения желаемого результата из-за искажения шумом изображения на выходе схемы пространственной фильтрации. Дело в том, что корректируемые передаточные характеристики в большинстве случаев являются осциллирующими знакопеременными функциями, принимающими нулевое значение. Так, например, передаточная характеристика дефокусированной оптической системы имеет вид [c.248]

Рис. 6. Цветовая диаграмма МКО, показывающая, какие цвета можно получить при смешивании первичных цветов. Сплошной линией ограничена площадь, перекрываемая фильтрами Wrattan 47, 61 и 25 штрих-пунктирной линией ограничена площадь, занимаемая всеми известными полиграфическими красками, и штриховой линией — площадь, занимаемая цветами в нулевом дифракционном порядке.

Смотреть страницы где упоминается термин Фильтры дифракционные : [c.221] [c.6] [c.64] [c.262] [c.263] [c.140] [c.615] [c.564] [c.459] [c.57] [c.25] [c.82] [c.198] [c.251] [c.72] [c.120] [c.142] [c.143] [c.69] [c.236] [c.270] [c.223] [c.354] [c.481] [c.487]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...