Исследование методов получения и интерпретации голографических и спекл-интерферограмм на основе пространственной фильтрации

• Автор: Рябухо, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 223 c. : ил

" «Г ”
АННОТАЦИЯ
В работе проведены теоретические и экспериментальные исследования методов формирования и интерпретации голографических и спекл-интерферограмм, получаемых на основе пространственной фильтрации малыш апертурами объектного светового поля, восстановленного с голограмм или рассеянного на двухэкспозиционных спеклограм-мах. Изучены свойства голографических интерферограмм, получаемых при фильтрации в различных областях восстановленного поля (в фурье-плоскости, в зоне дифракции Френеля, в области действительного изображения).
На основе анализа суперпозиции смещённых друг относительно друга спекл-полей исследованы закономерности локализации и рас -пределения водности голографических интерферограмм поступательного смещения.
Изучены особенности методов спекл-интерферометрии и голографической интерферометрии при регистрации спеклограмм и голограмм в фурье-плоскости и проведении фильтрации узким лазерным пучком. Проведён сравнительный анализ метрологических возможностей этих методов.
Проведены исследования голографического метода вычитания изображений, основанного на пространственной фильтрации в минимумах интерференционной картины, локализованной в фурье-плоскости. Проанализирована область применимости метода и показана возмож -ность его использования для качественного и количественного ис -следования изменений микрорельефа поверхности.
Исследованы тонкая структура спекл-полей и их когерентные свойства, проявляющиеся в осцилляциях видности и сбоях фазы интерферограмм при суперпозиции в займы о смещённых идентичных спекл-по -лей.

ГЛАВА I. Анализ процессов формирования интерферограмм при фильтрации малыш апертурами восстановленного с голограммы объектного светового поля
1.1. Особенности голографических интерферограмм,получаемых при фильтрации объектного поля в фурье-плоскости
1.2. Получение голографических интерферограмм путём пространственной фильтрации восстановленного поля
1.3. Локализация и видность голографических интерферограмм поступательного смещения
а) Положение плоскости локализации
б) Видность интерференционных полос и глу
бина области локализации
в) Локализация интерферограммы продольного поступательного смещения
1.4. Фильтрация восстановленного поля во фраун
гоферовой зоне
а) Случай голограммы Френеля
б) Случай голограммы сфокусированного изображения
1.5. Пространственная фильтрация в области действительного изображения
Выводы к главе I

ГЛАВА 2. Особенности голографических и спекл-интерферо-грамм, получаемых при регистрации объектного поля в фурье-плоскости
2.1. Спекл-интерферограммы, получаемые при регистрации объектного поля в фурье-плоскости
2.2. Голографические интерферограммы, формируе -мые путём фильтрации узким лазерным пучком двухэкспозиционных фурье-голограмм
2.3. Сравнительный анализ чувствительностей голографической и спекл-интерферометрии при регистрации объектного поля в фурье-плос -кости
Выводы к главе
ГЛАВА 3. Голографическое вычитание изображений с помощью
пространственной фильтрации
3.1. Принципы метода
3.2. Область применимости метода
3.3. Выявление изменений микрорельефа поверхности методом голографического вычитания с пространственной фильтрацией
Выводы к главе
ГЛАВА 4. Пространственная фильтрация и эффекты когерентности световых полей в голографической и спекл-интерферометрии
4.1. Смещение спекл-поля в плоскости изображе -ния при вращении диффузно рассеивающего объекта
4.2. Закономерности локализации интерферограмм
исходному и смещенному положениям объекта, не имеют относительного сдвига. В этой плоскости локализуется голографическая интерферо-грамма поступательного смещения, которая (см. 1.50), представляет собой систему прямолинейных эквидистантных полос с периодом
Соотношение (1.52) с учетом (1.43) и (1.39) приводит к выражению
?+П — =о (1-54>
° Р-Р+Й
При подстановке (1.54) в интегралы выражения (1.36) последние принимают вид интегралов Фурье с пространственными частотами X А • Следовательно, (1.54) определяет положение фурье-плоскости, которая является плоскостью локализации голографической интерферограм-мы поступательного смещения. Заметим, что при %0Ю эта плоскость находится на конечном расстоянии от изображения, где обеспечиваются необходимые условия дифракции Фраунгофера [З]
б) Видность интерференционных полос и глубина области локализации
Рассмотрим изменение видности полос при смещении плоскости наблюдения вдоль оси Ъ и тем самым определим глубину области локализации интерферограммы. При удалении плоскости наблюдения из фурье плоскости световые поля претерпевают относительный сдвиг ,уменьшается коэффициент корреляции (Ь1(д)ь) и, как следствие, снижается контраст интерференционных полос. При некотором критическом значении А% контраст становится равным нулю, что и будет определять границу области локализации.
Для упрощения записи рассмотрим частный случай, когда 20= ©о . Из (1.54) следует, что при этом и интерферограмма локализуется в задней фокальной плоскости линзы (на бесконечности) при