Исследование явления интерференции частично-развитых спекл-полей в зоне дифракции пространственно-модулированного лазерного пучка на случайных фазовых объектах

• Автор: Чаусский, Анатолий Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 144 с.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1 КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЛАЗЕРНЫХ СПЕКЛ-ПОЛЕЙ И ИХ СВЯЗЬ С ПАРАМЕТРАМИ РАССЕИВАЮЩИХ ОБЪЕКТОВ
1.1 Постановка задачи
1.2 Случайные фазовые экраны как модели
рассеивающих объектов
1.2.1 Классификация СФЭ '
1.2.2 Изготовление обт»ект/’ётвЪряющих модели СФЭ
1.3 Статистические свойства- граничнбгФ.йоля за СФЭ
1.3.1 Корреляционная функция граничного поля
1.4 Аналитические приближения для коэффициента корреляции граничного поля
1.4.1 Приближения сильно и слабо неоднородного объекта
1.4.2 Оригинальное приближение
1.4.3 Представления коэффициента корреляции в виде ряда
1.5 Корреляционные свойства частично развитых лазерных
спекл-полей в дифракционном пространстве
1.5.1 Автокорреляционная функция спекл-поля в свободном пространстве
1.5.2 Выражение для автокорреляционной функции дифракционного по-
ля в оригинальном приближении для коэффициента корреляции пропускания объекта
1.5.3 Вывод автокорреляционной функции дифракционного поля
с использованием разложения pt (Ар) по гауссовым функциям
1.5.4 Автокорреляционные функции дифракционного поля в приближении слабо неоднородного и сильно неоднородного объектов
1.6 Средняя интенсивность дифракционного поля
1.6.1 Нерассеянный и флуктуационный компоненты дифракционного поля
1.6.2 Приближения для средней интенсивности
1.6.3 Сравнительный анализ приближений для средних интенсивностей
1.6.4 Анализ зависимости средней интенсивности от параметров объекта и освещающего лазерного пучка
1.7 Эволюция радиуса корреляции флуктуационного компонента рассеянного
поля
1.8 Выводы
2 ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ЧАСТИЧНО-РАЗВИТЫХ ЛАЗЕРНЫХ СПЕКЛ-ПОЛЕЙ В КЛАССИЧЕСКИХ ИНТЕРФЕРОМЕТРАХ
2.1 Постановка задачи
2.2 Контраст интерференционных полос средней интенсивности
2.3 Интерференция идентичных и неидентичных спекл-полей
2.4 Интерференция частично развитых спекл-полей
в интерферометрах Майкельсона и Маха-Цендера
2.4.1 Интерференция неидентичных частично-развитых спекл-полей
в интерферометре Майкельсона
2.4.2 Интерференция идентичных частично развитых спекл-полей
в интерферометре Майкельсона
2.5 Выводы
3 ДИФРАКЦИЯ ШИРОКОГО ПРОСТРАНСТВЕННО-МОДУЛИРОВАННОГО ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА
НА СЛУЧАЙНОМ ФАЗОВОМ ОБЪЕКТЕ.
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ИДЕНТИЧНЫХ СПЕКЛ-ПОЛЕЙ
3.1 Постановка задачи :

3.2 Интерференция идентичных частично-развитых' спекл-полей в ближней области дифракции пространственно-модулированного лазерного пучка
на случайном фазовом экране
3.2.1 Диагностика объектов с мелкоструктурными неоднородностями
3.2.2 Экспресс-метод диагностики размеров неоднородностей объекта
3.2.3 Диагностика сильно неоднородных объектов
3.3 Выводы
4 ДИФРАКЦИЯ СФОКУСИРОВАННОГО ПРОСТРАНСТВЕННО-МОДУЛИРОВАННОГО ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА НА СЛУЧАЙНОМ ФАЗОВОМ ЭКРАНЕ.
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ЧАСТИЧНО-ИДЕНТИЧНЫХ И НЕИДЕНТИЧ-НЫХ СПЕКЛ-ПОЛЕЙ
4.1 Постановка задачи
4.2 Интерференция спекл-полей в области дифракции сфокусированного про-
странственно-модулиро- ванного лазерного пучка на случайном фазовом экране
4.2.1 Интерференция неидентичных спекл-полей
4.2.2 Интерференция частично-идентичных спекл-полей
4.3 Теоретический анализ дифракции сфокусированного
пространственно-модулированного лазерного пучка на случайном фазовом экране
4.3.1 Влияние процессов пространственной фильтрации дифракционного поля и корреляционных эффектов на контраст полос средней интенсивности
4.3.2 Контраст полос средней интенсивности в дальней зоне дифракции
4.4 Различные режимы дифракции сфокусированного пространственно- модулированного лазерного пучка
4.5 Режим дифракции сфокусированного ПМЛП
на большом числе неоднородностей

объекте с малым стф
В (с, Д?,*) = exp (-ej) ехр (-

( к (л х exp I -г- (
х exp
w2 (z)

_ 2»3W
V1 w*(z)J

Ы-й) -H(-&)«) «

Wg,(*) = «/*(*) +
2X2z2
Проводя аналогичные действия для fit вида (1.12), приходим к выражению автокорреляционной функции дифракционного поля для сильно неоднородных экранов:
'(с, АС, г)
ГехР
( 2? j ехр К, < 1 Wl
V '«%(*) 2w}(z) nwJJ
W2m(z)
хврН(1-)АсТ)’
(г) - ш2 (г) + 2<7*гЛ;
(1.38)
Равенство нулю первого слагаемого в выражении (1.38) для автокорреляционной функции поля свидетельствует об отсутствии нерассеянного компонента в дифракционном поле для СИЛЬНО неоднородного СФЭ, поскольку ёхр (~Оф) я» О
1.6 Средняя интенсивность дифракционного поля
Понятие средней интенсивности, имеющее важное значение в теории анализа явления интерференции частично развитых полей, напрямую связано с автокорреляционной функцией спекл-поля. Как будет показано далее, выражение для средней интенсивности, получаемое из автокорреляционной функции при Д£ = 0 и имеющее смысл автокорреляционной функции поля в одной точке (С, я), входит в выражение для контраста интерференционных полос средней интенсивности. Кроме того, анализ зависимости средней интенсивности от параметров объекта и освещающего пучка представляет также самостоятельный интерес.