Способ измерения углов отклонения лучей в фазовом объекте, зарегистрированном на голограмму

(я)5 0 01 В 11/2 ТЕНИЯ ОБ ЕЛЬСТВУ 2(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОНЕНИЯ ЛУЧЕЙ В ФАЗОВОМ ОБЪРЕГИСТРИРОВАННОМ НА ГОЛО57) Изобретейие относится к облрительной техники й может быть вано при исследовании проэрач тов голографическим методом. бретения является повышение ый универ- измерения за счет"исклк)чения в тических элементов на результат ния, При освещении и-мисточни афическая на голограмме визуализируются э ктов, -Л.;: ветствующие таким зонам фазов та, в которых пучки лучей не отк 87, т, 62, . Выключают п-й источник ивкл источник света. При этом лучи В ОТКЛО- ленные с зоны А, перекрываются ЕКТЕ, ЗА- а лучи с зонь В визуализируются ГРАММУ сти 6. При этом угол отклонени асти изме-. фазовом обьекте в зоне В опреде использо-: ловным смещением источника свфиЪ,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД ных объекЦелью иэоточностилияния опы иэмереком светаоны, соотого объеклоня ются,ючают п 1-йвосстановщелью 5,в плоскоя лучеи вляется усета. 2 ил,1753262 20 25 30 35 Цель изобретения - повышение точности измерений.На фиг. 1 и 2 изображены оптическиесхемы устройства для реализации способав двух положениях: при настройке и измерении угла отклонения лучей в визуализируемой зоне фазового объекта, зарегистрированного на голограмму соответственно,Устройство содержит линейку 1 точечных источников света, размещенных на заданном расстоянии друг от друга, первыйобъектив 2 для коллимирования лучей, голограмму 3, второй объектив 4, фокусирующийвосстановленные лучи в плоскость щелевойдиафрагмы 5, и экран 6, оптически сопряженный третьим объективом 7 с голограммой 4, Линейка 1 точечных источниковустановлена в передней фокальной плоскости объектива 2, причем плоскость, компланарная линейке 1 точечных источников и 5оптическим осям объектива, перпендикулярна щелевой диафрагме 5,Способ реализуют следующим образом. 40 положения, .при котором визуализируются 50 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при . исследовании прозрачных объектов голографическим методом,Известны теневые методы измеренияуглов отклонения лучей в фазовом объекте, зарегистрированном на голограмму.Однако известные технические решения обладают недостатками, При реализации способа необходимо производить сканирование по длине волны, для чегоиспользуется спектральный прибор, например монохроматор; что усложняет реализацию способа, Кроме этого, при измерении углов отклонения лучей в различных визуализируемых зонах происходит перестройка (разворот) диспергирующего элемента спектрального прибора, т.е, используются механически сканирующие элементы, на точность которых налагаются очень высокие требования, что также усложняет реализацию способа. При обработке серии голограмм с различным периодами полос для каждой голограммы необходимо измерять велйчину периода и угол дифракции восстановленйой волны, что тоже усложняет реализацию Способа, Кроме всего этого использование дополнительного спектрального прибора приводит к увеличению погрешностей (погрешность определения длин волн при настройке и при измерении), что снижает точность измерения угла отклонения луча в фазовом объекте. Голограмму 3 с зарегистрированным фазовым объектом устанавливают в устройство (фиг, 1 и 2) и производят настройку оптической схемц. Выбирают п-й, например, третий источник света и с помощью его Формируют коллимированный пучок, которым освещают голограмму 3. В плоскости щелеаой диафрагмы 5 с помощью второго объектива 4 формируют изображение источника а первом порядке дифракции на голограмме, Для устранения цветной визуализации из-за некогерентности излучения источников щель 5 ориентирована перпендикулярно полосам на голограмме, а порядки дифракции расходятся в плоскости перпендикулярной плоскости чертежа, В плоскости экрана 6 наблюдают светящиеся зоны фазового объекта, зарегистрированного на голограмму 3, в которых угол отклонения лучей имеет строго определенную величину, которая определяется положением изображения точечного источника относительно щели 5, Смещают линейку 1 источников света вдоль направления ортогонально кромкам щели 5 до освещения не- возмущенных зон в фазовом объекте, например зоны А, После этого настройка оптической схемы произведена, и линейка 1 зафиксирована в одном положении. При освещении п-м источником света на фазовом объекте визуализируются зоны, в которых лучи не отклоняются, т.е, ела=0. Выключают и-й источник и включают е-й источник света, например пятый (фиг. 2). При этом лучи,восстановленные с зоны А, перекрываются щелью 5, а лучи с эоны В визуализируются а плоскости 6, При этом угол отклонения лучей в фазовом объекте в зоне В определяется угловым смещением источника света с невозможные зоны объекта а положении "измерение", т,е, угловым расстоянием от п-го до в-го источников. Так как источники установлены эквидистантно, то линейное расстояние между ними 1,(п - в)1 1, где врасстояние между соседними точечными источниками. Таким образом, угол отклонениялучей в зоне В определяется по формуле где- фокусное расстояние первого объектива 2,В приведенной формуле отсутствуют параметры голограммы, что позволяет при обработке серии голограмм с различными параметрами(например, с различным периодом) значительно проще измерять углы от1753262 Составитель А.ЛяликовТехред М. Моргентал едактор О.Головач пп Корректор Е каз 2758 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Т СССР ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Произ 5клонения лучей в фазовом объекте, т.е, нет необходимости измерять параметры каждой голограммы. Фиксированное положение источников света позволяет просто и точно определить расстояние между ними, 5 кроме этого отсутствует сканирование,что все способствует упрощению реализации. способа. Исключение спектрального прибора, а также призмы Даве позволяет исключить аберрации и, тем самым, повысить 10 точность измерений.Таким образом, предлагаемый способ значительно прост в реализации, а также позволяет повысить точность измерений,Формула изобретения . 15 Способ измерения углов отклонения лучей в фазовом объекте. зарегистрированном на голограмму, заключающийся в том, что формируют посредством первого объектива коллимированный пучок лучей на голо грамму, фокусируют посредством второго объекта пучки лучей после голограммы в плоскость щелевой диафрагмы, формируют на экране посредством третьего объектива изображение голограммы, определяют угол 25 отклонения лучей в фазовом объекте, зарегистрированном на голограмме по угловому положению пучков лучей, соответствующих невозмущенной и возмущенной зонам фазового объекта, зарегистрированного на голограмму, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыШения точности измерения, устанавливают в передней фокальной плоскости первого объектива с фокусным расстоянием линейку точечных источников света, размещенных на заданном расстоянии друг от друга так, чтобы плоскость, компланарная линейке точечных источников и оптическйм оСям объективов, была перпендикулярна к щелевой диаграмме, последовательно включают каждый из точечных источников света, а угол е отклонения лучей в фазовом объекте определяют по формуле где п, гл - порядковые номера точечных источников света, соответствующих наблюдению на экране "невозмущенных" и