Спекл-структура рассеянного излучения

Спекл-структура рассеянного излучения [c.226]

Важное свойство спекл-структуры рассеянного излучения, получившее в настоящее время применение для контроля качества оптических систем, связано с эффектом симметрии. Для пояснения этого эффекта интенсивность излучения в спекле может быть записана из (7.39) в виде [2] [c.229]

Рис. 7.11. Спекл-структура рассеянного лазерного излучения.

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

Наиболее важной статистической характеристикой спекл-структуры является, по-видимому, плотность распределения интенсивности /, наблюдаемой в некоторой точке изображения. Какова вероятность наблюдать светлый максимум или темный минимум интенсивности На этот вопрос можно ответить, учитывая аналогию нашей задачи с классической задачей о случайном блуждании [7.57—7.59], которая довольно подробно рассматривалась в гл. 2, 9. Данная задача также полностью аналогична задаче определения статистических характеристик первого порядка интенсивности теплового излучения, рассмотренной в гл. 4, 2. Как говорилось в гл. 4, 2, если фазы отдельных вкладов рассеяния на объекте приблизительно однородно распределены в интервале (—я, я) (т. е. если объект [c.330]

Рассеяние оптического излучения системой частиц всегда представляет собой статистический процесс. Естественным результатом этого процесса являются флуктуационные явления для прямого и рассеянного излучения, которые наблюдаются как частотное уширение интенсивности (результат флуктуаций рассеянного поля), как пространственные флуктуации интенсивности (спекл-структура) или как временные флуктуации интенсивности прямого и рассеянного излучения. Все эти наблюдаемые флуктуации поля или интенсивности рассеянного системой частиц излучения сопровождаются в земной атмосфере дополнительными флуктуациями параметров волны за счет флуктуаций показателя преломления атмосферного воздуха, обусловленных его турбулентными неоднородностями. [c.214]

При движении рассеивателей в среде спекл-структура непрерывно изменяется, а скорость изменения зависит от скорости движения рассеивателей. Характерное время перестройки интерференционной картины, возникающей при однократном рассеянии излучения системой частиц, имеет следующий вид [22] [c.227]

Применительно к распространению оптического излучения в дисперсных средах важно отметить, что приведенные выше статистические свойства спекл-структуры сохраняются и для ряда случаев при многократном рассеянии. Действительно, в последнем случае поле рассеянных волн по-прежнему является суперпозицией N волн, но их амплитуды и фазы будут отличаться от [c.228]

Ряд закономерностей для спекл-структуры рассеянного излучения получен непосредственно при экспериментальных исследованиях в дисперсных средах. К числу таких закономерностей следует отнести зависимость дисперсии флуктуаций интенсивности от оптической толщи. Эти исследования позволили определить условия, при которых возникают или исчезают флуктуации интенсивности (спекл-структура) рассеянного излучения. По данным [7] на рис. 7.12 представлена зависимость нормированной дисперсии логарифма интенсивности для рассеянного излучения частицами полистирола от оптической толщи т при различных значениях параметра р = 2яаД, где а — радиус частиц. [c.229]

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]

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]

Из выражения (6.30) следует, что спектр интенсивности излучения, пропущенного через двукратно экспонированную спеклограмму и подвергнутого оптическому фурье-преобразованию с помощью линзы, представляет собой картину периодических полос, аналогичную картине интерференции Юнга от двух точечных источников. Период наблюдаемой картины определяется величиной смещения объекта Хо, что позволяет легко рассчитать величину смещения, измерив период полос. Типичная спекл-интерферограмма, соответствующая жесткому смещению объекта в собственной плоскости, приведена на рнс. 60. Как видим, осуществление фурье-преобразования пропущенного спеклограммой поля является обязательным, поскольку именно в результате фурье-преобразования сдвиг спекл-структуры в плоскости изображения преобразуется в наклон друг относительно друга двух диффузно рассеянных волн. В силу взаимной когерентности эти волны интерфертруют и на фоне относительно высокочастотной спекл-структуры наблюдается низкочастотная пространственная модуляция интенсивности ). Отметим, что при когерентном сложении двух спекл-полей, как показано в [153], результирующая спекл-картина практически не отличается от складываемых. [c.114]

Еще одна сторона тесной связи между голографической и спекл-интер-ферометрией состоит в том, что двукратно экспонированная голограмма (как сфокусированная, так и френелевская, в том числе полученная во встречных пучках) содержит всю информацию для получения двукратно экспонированной спеклограммы, а затем и спекл-интерферограммы [161]. Действительно, формируя оптическую копию объекта при восстановлении излучением с достаточно высокой степенью когерентности, голограмма воспроизводит и спекл-структуру, обусловленную диффузным рассеянием света объектом. Поэтому при фотографировании изображений, реконструируемых двукратно экспонированной голограммой, регистрируются спекл-структуры, соответствующие начальному и конечному положениям (состояниям) объекта. Следовательно, такая фотография является не чем иным, как двукратно экспонированной спеклограммой. В работе [161] рассмотрены различные схемы получения двукратно экспонированных спеклограмм в попе, восстановленном френелевскими голограммами, а также методы ювлечения из них измерительной информации в виде спекл-интерферограмм. [c.130]

Спекл-структуру, наблюдаемую в спроецированном на экран изображении, вызывают два источника спекл-структура, присущая самому изображению, и спекл-структура, возникающая при рассеянии света экраном. Размеры зерен спеклов изображения можно уменьшить, есЛи использовать восстанавливающий пучок большего диаметра, в то время Как влияние второго источника можно уменьшить, если сделать отраженный от экрана свет пространственно-некогерентным. Существует много способов разрушения пространственной когерентности отраженного света к ним относятся, например, перемещение проекционного экрана, использование экранов из жидкого кристалла, возбуждаемых переменным напряжением, которое заставляет колебаться молекулы, рассеивающие свет, а также использование люминесцентных панелей. Последние стремятся поглотить падающее на них излучение и затем некогерентно его переизлучить, но на больших длинах волн. [c.250]

На протяженной трассе нелинейность и турбулентность атмосферы оказывают неаддитивное влияние на когерентные свойства высокоэнергетических лазерных импульсов [17]. С одной стороны, турбулентное уширение пучка приводит к снижению эффекта лазерного нагрева, уменьшая нелинейную рефракцию [1, 17] с другой стороны, образование спекл-структуры вследствие рассеяния света на турбулентных неоднородностях, обуславливает изменение пространственной статистики излучения в процессе теплового са-мовоздействия. Так, относительно слабая тепловая нелинейность приводит к сглаживанию неоднородной структуры пучка — его ста-билизации [1, 17, 24] —вследствие возникновения локальных дефокусировок в местах пучностей светового поля. [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...