Способ записи двухчастотных голограмм и устройство для его осуществления

Номер патента: 8816

Опубликовано: 30.12.2006

Автор: Окушко Владимир Анатольевич

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

где 11 И 12 - соответствующие частотам опорного излучения указанных опорных источников волновые вектораш И г - расстояния от указанных источников до регистрирующей среды, а в качестве объектного пучка используют многоимпульсное многочастотное излучение,энергетические параметры которого определяются пороговым эффектом вынужденного рассеяния Мандельщтама-Бриллюэна в первой нелинейной среде.2. Устройство для записи двухчастотных голограмм, содержащее лазер, оптически связанный с объектом и регистрирующей средой посредством первого поляризационного элемента, который оптически связан с первой нелинейной средой через первый делительнь 1 й элемент, первую оптическую линию задержки, второй делительнь 1 й элемент и первый управляемый по поляризации элемент, а со второй нелинейной средой - через второй управляемый по поляризации элемент, электроуправляемый клин и усилитель, при этом первый и второй делительные элементы оптически связаны с фотоэлектрическим приемником, электрически связанным посредством счетчика с входом блока управления, вь 1 ходь 1 которого электрически связаны с электроуправляемым клином и первым и вторым управляемыми по поляризации элементами, отличающееся тем, что лазер оптически связан с первым поляризационным элементом посредством второго поляризационного элемента, первая нелинейная среда оптически связана с объектом посредством третьего поляризационного элемента, первый поляризационный элемент оптически связан с регистрирующей средой посредством третьего управляемого по поляризации элемента, электрически связанного с выходом блока управления, второй оптической линии задержки,формирующего элемента, задающего положение опорного источника исходного лазерного излучения и его расходимость, и четвертого поляризационного элемента, который оптически связан посредством пятого поляризационного элемента с третьей нелинейной средой,аналогичной второй среде по физическим параметрам, и посредством Шестого поляризационного элемента - с зеркалом, установленным с учетом выполнения условия компенсации опорных источников исходного лазерного излучения и излучения, полученного на выходе третьей нелинейной средыГДЕ 11 И 12 - СООТВСТСТВУЪОЩИС частотам ОПОРНОГО ИЗЛУЧВНИЯ указанных ОПОрНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОЛНОВЫС вектора Г 1 И Г 2 - расстояния ОТ указанных ИСТОЧНИКОВ ДО РСГИСТРИРУЪОЩВЙ среды.Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике регистрации двухчастотных голограмм.Известен способ записи двухчастотных голограмм 1, заключающийся в формировании двухчастотного лазерного излучения, разделении полученного двухчастотного излучения на опорный и предметный пучки, освещении регистрирующей среды опорным пучком, а объекта объектным пучком и формировании в плоскости регистрирующей среды интерференционной картины.Известно устройство для записи двухчастотных голограмм 1, содержащее оптически связанные двухчастотный лазер, объект и регистрирующую среду.При увеличении чувствительности известные способ и устройство не обеспечивают запись двухчастотных голограмм с высоким контрастом интерференционных полос.Наиболее близким по технической сущности является способ записи двухчастотных голограмм 2, включающий формирование двухчастотного излучения путем разделения исходного лазерного излучения на две части, одну из которых подвергают последовательному обращению в первой и второй нелинейных средах при вынужденном рассеянии Мандельщтама-Бриллюэна (ВРМБ), соверщая необходимое количество актов обращения до достижения выбранного межчастотного интервала двухчастотного излучения, разделе 2ние как полученного, так И исходного излучения на опорный И объектный пучки, освещение регистрирующей среды опорнь 1 м пучком, а объекта - объектным пучком и формирование в плоскости регистрирующей среды интерференционной картины.Наиболее близким по технической сущности является устройство для записи двухчастотнь 1 х голограмм 2, содержащее лазер, оптически связанный с объектом и регистрирующей средой посредством первого поляризационного элемента, который оптически связан с первой нелинейной средой через первый делительный элемент оптическую линию задержки, второй делительный элемент и первый управляемый по поляризации элемент, а со второй нелинейной средой - через второй управляемый по поляризации элемент, электроуправляемь 1 й клин и усилитель, при этом первый и второй делительные элементы оптически связаны с фотоэлектрическим приемником, электрически связанным посредством счетчика с входом блока управления, выходы которого электрически связаны с электроуправляемым клином и первым и вторым управляемыми по поляризации элементами.При исследовании известными способом и устройством рельефа малой глубины контраст интерференционных полос резко снижается, что связано с изменением масщтаба и взаимного смещения двух голограмм, записанных на разных частотах.Технической задачей изобретения является повыщение контраста интерференционных полос при исследовании рельефа малой глубины.Поставленная техническая задача рещается тем, что при способе записи двухчастотнь 1 х голограмм, включающем формирование двухчастотного излучения путем разделения исходного лазерного излучения на две части, одну из которых подвергают последовательному обращению в первой и второй нелинейных средах при ВРМБ, соверщая необходимое количество актов обращения до достижения выбранного межчастотного интервала двухчастотного излучения, разделение как полученного, так и исходного излучения на опорный и объектный пучки, освещение регистрирующей среды опорным пучком, а объекта - объектным пучком и формирование в плоскости регистрирующей среды интерференционной картины, после разделения полученного излучения на опорный и объектный пучки часть его, направленную в опорный пучок, усиливают за два прохода в активной среде лазера и подвергают однократному обращению в третьей нелинейной среде, аналогичной второй по физическим параметрам, выполняя условие компенсации опорных источников исходного лазерного излучения и излучения, полученного на выходе третьей нелинейной средыгде 11 и 12-соответствующие частотам опорного излучения указанных опорных источников волновые вектораг 1 и г 2- расстояния от указанных источников до регистрирующей среды, а в качестве объектного пучка используют многоимпульсное многочастотное излучение, энергетические параметры которого определяются пороговым эффектом ВРМБ в первой нелинейной среде.Поставленная техническая задача рещается тем, что в устройстве для записи двухчастотнь 1 х голограмм, содержащем лазер, оптически связанный с объектом и регистрирующей средой посредством первого поляризационного элемента, который оптически связан с первой нелинейной средой через первый делительный элемент, первую оптическую линию задержки, второй делительный элемент и первый управляемый по поляризации элемент, а со второй нелинейной средой - через второй управляемый по поляризации элемент, электроуправляемь 1 й клин и усилитель, при этом первый и второй делительные элементы оптически связаны с фотоэлектрическим приемником, электрически связанным посредством счетчика с входом блока управления, выходы которого электрически связаны с электроуправляемым клином и первым и вторым управляемыми по поляризации элементами, лазер оптически связан с первым поляризационным элементом посредством второго поляризационного элемента, первая нелинейная среда оптически связана с объектом посредствомтретьего поляризационного элемента, первый поляризационный элемент оптически связан с регистрирующей средой посредством третьего управляемого по поляризации элемента,электрически связанного с выходом блока управления, второй оптической линии задержки,формирующего элемента, задающего положение опорного источника исходного лазерного излучения и его расходимость, и четвертого поляризационного элемента, который оптически связан посредством пятого поляризационного элемента с третьей нелинейной средой,аналогичной второй среде по физическим параметрам, и посредством щестого поляризационного элемента - с зеркалом, установленным с учетом выполнения условия компенсации опорных источников исходного лазерного излучения и излучения, полученного на выходе третьей нелинейной средыгде 11 и 12 - соответствующие частотам опорного излучения указанных опорных источников волновые вектораг 1 и щ - расстояния от указанных источников до регистрирующей среды.Совокупность признаков способа и устройства обеспечивают независимое изменение масщтаба одной из голограмм и ее смещение по отнощению к другой, что позволяет рещить поставленную техническую задачу.Способ характеризуется последовательностью операций формируют двухчастотное излучение путем разделения исходного лазерного излучения на две части, одну из которых подвергают последовательному обращению в первой и второй нелинейных средах при ВРМБ, соверщая необходимое количество актов обращения до достижения вь 1 бранного межчастотного интервала двухчастотного излучения разделяют как полученное, так и исходное излучение на опорный и объектный пучки после разделения полученного излучения на опорный и объектный пучки часть его, направленную в опорный пучок, усиливают за два прохода в активной среде лазера и подвергают однократному обращению в третьей нелинейной среде, аналогичной второй по физическим параметрам, выполняя условие компенсации опорных источников исходного лазерного излучения и излучения, полученного на выходе третьей нелинейной средыгде 11 и 12 - соответствующие частотам опорного излучения указанных опорных источников волновые вектора, г 1 и г - расстояния от указанных источников до регистрирующей среды освещают регистрирующую среду опорным пучком, а объект - объектным пучком,используя в качестве объектного пучка многоимпульсное многочастотное излучение,энергетические параметры которого определяются пороговым эффектом ВРМБ в первой нелинейной среде и формируют в плоскости регистрирующей среды интерференционную картину.Устройство для реализации заявляемого способа представлено на фигуре, где 1 - лазер,2 - объект, 4, 3, 10, 19, 21,23 - соответственно первый, второй, третий, четвертый, пятый и щестой поляризационные элементы, 5, 7- соответственно первый и второй делительные элементы, 6, 17 - соответственно первая и вторая оптические линии задержки, 8, 11, 16 соответственно первый, второй и третий управляемые по поляризации элементы, 9, 14, 20 соответственно первая, вторая и третья нелинейные среды, 12 - электроуправляемый клин,13 - усилитель, 15 - регистрирующая среда, 18 - формирующий элемент, 22 - зеркало,24 - фотоэлектрический приемник, 25 - счетчик, 26 - блок управления.Устройство содержит лазер 1, оптически связанный с объектом 2 посредством второго поляризационного элемента 3, первого поляризационного элемента 4, первого делительного элемента 5, первой оптической линии задержки 6, второго делительного элемента 7,первого управляемого по поляризации элемента 8, первой нелинейной среды 9, третьего поляризационного элемента 10, первый поляризационный элемент 4 оптически посредст ВУ 8816 С 1 20064130вом второго управляемого по поляризации элемента 11, электрооптического клина 12 и усилителя 13 связан со второй нелинейной средой 14 и оптически связан с регистрирующей средой 15 посредством третьего управляемого по поляризации элемента 16, второй оптической линии задержки 17, формирующего элемента 18 и четвертого поляризационного элемента 19, который оптически связан с третьей нелинейной средой 20 посредством пятого поляризационного элемента 21 и оптически связан с зеркалом 22 посредством Шестого поляризационного элемента 23, при этом первый делительный элемент 5 и второй делительный элемент 7 оптически связаны с фотоэлектрическим приемником 24, который посредством счетчика 25 электрически связан с входом блока управления 26, выходы которого электрически связаны с первым управляемым по поляризации элементом 8, вторым управляемым по поляризации элементом 11, третьим управляемым по поляризации элементом 16 и электроуправляемым клином 12.Устройство работает следующим образом. Исходное излучение лазера 1 с частотой у,проходя через первый поляризационный элемент 3, приобретает вращение плоскости поляризации и посредством первого поляризационного элемента 4 делится на две части с взаимно ортогональными поляризациями. Отраженная от первого поляризационного элемента 4 часть излучения через третий управляемым по поляризации элемент 16, на который на время прохождения излучения с одного из выходов блока управления 26 подается напряжение, обеспечивающее поворот плоскости поляризации на 9 О, вторую оптическую линию задержки 17, формирующий элемент 18, третий поляризационный элемент 19 направляется на регистрирующую среду 15. Прощедщая через первый поляризационный элемент 4 часть излучения через первый делительный элемент 5, первую оптическую линию задержки 6, второй делительный элемент 7, первый управляемый по поляризации элемент 8, нелинейную среду 9, второй поляризационный элемент 10 попадает на объект 2. Энергетические параметры объектного, где излучения при этом определяются порогом ВРМБ. При обращении волны в первой нелинейной среде 9 частота излучения изменяется на величину 521 (частоту- гиперзвука). На время прохождения импульса излучения волны накачки и импульса обращенной волны через первый управляемый по поляризации элемент 8 с одного из выходов блока управления 26 на него подается сигнал управления, который снимается после прохождения импульса излучения обращенной волны через этот элемент. Разрешение на подачу сигнала управления осуществляют по приходу первого импульса с первого делительного элемента 5 на фотоэлектрический приемник 24, далее на счетчик 25 и один из входов блока управления 26. Снятие сигнала управления осуществляют по приходу второго импульса с первого делительного элемента 5 по той же самой цепочке. В результате проделанных операций после двойного прохождения излучения через первый управляемый по поляризации элемент 8, поляризация излучения обращенной волны становится ортогональной по отнощению к поляризации прощедщего через первый поляризационный элемент 4 излучения лазера 1. Поэтому излучение обращенной волны,отразившись от первого поляризационного элемента 4, через второй управляемый по поляризации элемент 11, электроуправляемый клин 12, усилитель 13 направляется на вторую нелинейную среду 14. При обращении во второй нелинейной среде 14 частота излучения изменится дополнительно на величину 522. При отсутствии сигналов управления на элементах 8 и 11 в канале первая нелинейная среда 9 - первый управляемый по поляризации элемент 8 - второй делительный элемент 7 - первая оптическая линия задержки 6 - первый делительный элемент 5 - первый поляризационный элемент 4 - второй управляемый по поляризации элемент 11 - электроуправляемый клин 12 - усилитель 13 - вторая нелинейная среда 14, имеем последовательность импульсов с частотами, определяемыми параметрами используемых нелинейных сред. Временной интервал между импульсами определяется временем двойного обхода импульсами этого канала. Такая же последовательность импульсов, включая и исходный импульс лазера 1, проходя через первую нелинейную среду 9,третий поляризационный элемент 10 попадает на объект 2. При поступлении сигналов со

МПК / Метки

МПК: G01B 9/021, G03H 1/04

Метки: двухчастотных, голограмм, устройство, осуществления, способ, записи

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/7-8816-sposob-zapisi-dvuhchastotnyh-gologramm-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ записи двухчастотных голограмм и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты