Лазерный резольвометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ЯО 139 А 1 ОЗС 5; РЕТЕНИ ПЬСТВ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИ(56) Несеребряные фотографические процессы 11 од рел. А. О. К артужа некого. Л: Химия, 1984, с. 321 - 322.Лапшина Н. А. и др. Голография растрированных изображений. - Тез. локл.11 Всссоюз ндуч -тех. конф, 1 ричецение лазеров в приборостроении, машиностроении и чедицицской технике. М.: МВТУ, 1979, с. 133.(54) ЛАЗЕ.РНЫЙ РЕЗОЛЬВОМ.ТР (57) Изобретение относится к срелствач испытания светочувствительных материалов и позволяет повысить точность и производительность испытаний. Коллимирона нный источник 1 излучения формирует плоскую когерентную волну, освещающую лифрак. пионный алечент 2, выполненный в ниде набора расположенных одна пол другой;сифракционны; рецетк с изченякнцс йся не более, чем цд октснх, вросрн гвс нноц частотой. Нилинлрический колион и г 3 и размещенньй за цич сферцчсский комниц и4 форчирук и ц.оскости,сифрль 5 церенернутое изобрджс цие згехецт; ". 1 ро шелшие через стверстия;сифрсл5 с истовые пучки обрдзукт в цлскости исцьсмого мдтериалд 7 и.нсрджецие згехент; Второй нилиндричсский копцент 6 ос - ществляет оцтическое сонряжение нгоскости диафрдгчы 5 с цгоскостьк июньусхо материала , в которсн н;блклдктся р к очерченные изобрджсция бластси цифр;кионных рецетск з,счецтд 2, здцслнснцыс си цх соилагьнь ч рдсц рс.се.с вием ос цссн - ности перемснгий яросрнствецнсй ч;сты. Управление кснтрдсточ р;сцрелегени кцещенвсти в плоскости исц,тхелос л;тсридла 7 осуцгествляс тся носрелствоч набор; сченных фильтров 8,1 гя повышения нег- ного КГ 1 Д алечецтд 2 нынлцен из цбор; фазовых лифрдкнионцых рецелок с иллс - ричныч нрофилем. 1 з.ц ф-лы. 3 илИзобртне Отн(китя к средствам ис. ытания светочувствительных чдтериалов, д именно к устройствам для регистрации рзольвцгрдмм ири измерении иространсти нно-частотных характеристик и разрндкнц й способности лдтериалов.1.)ь изобретения - повышение точнкти и производительности резцльвометрических исиыгдний зд счет одновременного экснцнирцвавя всех нолей рзольвцгрдлмы.11 д фи. 1 риведна сыча лдзрнцгц резцльвомтрд; нд фи " и 3 ход лучей в чридиондльном и са гитальном счениях Оптической ( 5 мы резольвометрд соответственноЛазерный резольвочетр содержит коллимировднный источник 1 коерентного излучния 1, дифракцицнный элемент 2, пред д ьл Яюци й собой ндоцр нскольки. распцложснных одна под др;гой дифрдкциониых рс нк тцк с нрлиной частотой штрихов, и рвьи положительный цилиндрический кцмнне т 3, передняя фокальная плосккть кцтцЯгц сцнчщена с гОкостью дифр;кцицнгнг э.мента 2, положительный (фри вский кцлионн г ), расположенный нИютнук к игИдр)кому компоненту 3,(и;1)р( му к (цдрждшук не(ко;ь О нар силмгричнц расицлцжннх отверстий, р( ко гоы(. Ирцхц;я(. втоныцгоки, СЛ)ЦВСтВЛЮШИНЕРВОМУ и ЧИНУ РНОМУ Орядкдч дифракции нд решткдх, входя. их в зифрдкцинный эглн 2, второй (цлцжигсльный цилиндрический комицннт 1), кцтцр 1 цсл шестнляет оптическое сцряк( ни( п.искости диафрачы 5 с илккостью ис тлмцгц чатриала 7, набор счнных фи.ьгрн 8, вндниел которых можно измИть сццгнц 1 Иие инт( сивнктй дифра ирвднных учкцв первого и второго Орядкв 1 ч 1)двл 5 ть кнтрдсг)ы р(1 ср(,1 л(11 ия цсв(цеИцс 1 в лцскц( ги с 11 ТллОц гриала.11 ри т;кцл( выццлннии резольвцметрд изцбр;жни элечента в плоскости исиытуеч ц ц ы дрисг д фцрл и р) ется двл л я сходя ЦИЧ ИСЯ КОГЕРЕ НТНЫМ ИЛ ЧК;1 Ч И, СООТВЕТ- ствукшими иервцчл и чину нрвочу поря;1- к;(л(,(ифрдкши, чтц (ринцдит к возникновению синусциддльного рдсрделения ОсвеИл ности ирлн ной час готы в редел ах блдстй изображения каждой решетки зд счет интерференции Излнние частоты не бц,).) (.ч (1 ктавл, В к(1 ждЙ из 1)(.11(.тцк ЦЗВОЛЯ( Г Ц,ОСТЬК) ОтфИЛЬТРОВаТЬ ВЫС- шиОрядки дифрдкци, что обеспечивает всцк 1 кци грдст и тцчнкть синусцидальнц ц рдсрдел иия квеценности. Сыма формирует несколько полей с прменнцй чдстцтцй одновременно, чтц 1 озволят эксцнирц)дть рзцльвограчму в диапазонерцс 1 р; Ис(н ных ч дстцт цт 7 н и дц 2нн Ун) ЛЛДЛЬНДЯ ЧДСТО;, Х ЧИСЛО 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 отдельных дифракционных решеток в дифракционном элементе) .Тдк как синусоидальность распределения освеценности в плоскости испытуемого материала обеспечивается для любого профиля распределения комплексного амплитудного коэффициента иропускания дифракциОнной решетки, то с целью повышения светового коэффициента полезного действия резольвцлетра следует использовать фазовые днфракционные решетки с прямоугольным или симлетричным треугольным нрофилем.При использовании дифракционных решеток с симметричным профилем штрихов контраст распределения освещенности в выходной плоскости резольвометра практически достигает 100/. С целью управления величиной контраста в конструкцию резольвометра дополнительно введены сменные светофильтры, перекрываюцие половину диафрагмы (соответствующую либо первому, либо чинус первому порядку дифракции на дифракционноч элечнте).Лазерный резцльвометр работает следующич образом.Коллимированный источникизлуче ия формирует плоскую когерентную волну, цсвендюшую дифракционный элемент 2. ( итеча, состоящая из цилиндрического ком ионнта 3 и сферического ком понента 4, в меридиональном сечении формирует в плоскости диафрамы 5 перевернутое изображение дифракционного элемента 2. В сагиттдльном сечении (фиг. 3) в плоскости фильтра 5 формируется одномерный Фурье- спектр дифракционного элемента 2, состоящий из набора порядков дифракции на решткдх, составляющих дифракционный элемент 2. 1 Ифрдкционныпорядки не иерекрывак)тся, так кдк изменение простран. ственшй частоты штрихов вдоль каждой из решеток нс ирвышает октавы. Через отверстия в диафрагме 5 проходят только первый и минус первый горядкя дифракции. Прошедшие световые пучки формируют в сагиттальном сеч(нии изображение дифракционного элемента 2 в плоскости испытуемого материала 7, причем интерференция пучков первого и минус первого порядков приводит к возникновению синусоидального распределения освещенности с медленно меняющейся пространственной частотой. Контраст синусоидального распределения освещеншкти определяется соотношением интенсивности интерферирующих пучков, поэтому введением ослабляющего фильтра 8 в один из порядков дифракции можно управлять контрастом распределения освещенности в плоскости 7.В леридиональном сечении (фиг. 2) цилиндрический компонент 6 также формирует изображение дифракционного элемента 2 в плоскости 7. Поэтому в плоскости испы 13925383туемого материала наблюдаются резко очерченные изображения областей дифракцион. ных решеток дифракционного элемента 2, заполненные синусоидальным распределением освещенности переменной пространственной частоты.Коэффициенты линейного увеличения оптической схемы резольвометра в меридиональном и саггитальном сечениях в обцем случае неодинаковы, что не препятствует его нормальному функционированию.Таким образом, при предлагаемой компоновке элементов оптической схемы резольвометра и использовании фазовых дифракционных решеток специального вида все поля резольвограммы, соответствующие различным пространственным частотам, экспонируются одновременно, что приводит к повышению точности и производительности резольвометрических испытаний.Изобретение обеспечивает также упро. шение конструкции резольвометра за счет исключения перемещаемых (в процессе экспонирования одной резольвограммы) элементов: зеркал, мультипликаторов и тд.Синусоидальное распределение освещенности в выходной плоскости упрощает процедуру определения пространственно-частотных характеристик светочувствительных материалов, которая предполагает наличие сложных пересчетов измеренных значений при несинусоидальных распределениях наложенной экспозиции.Оптическая схема резольвометра при замене элемента 2 на многоканальный пространственный модулятор света может быть также использована для пространственной фильтрации многоканальных сигналов. Формула изобргтени.ч1. Лазерный резольвометр, вклкяакмппйрасположенные последовательно на оптической оси источник коллимированпого когерентного излучения, дифракпионный элемент, положительный сферический компонент, размещенную в задней фокал иной плоскости положительного сферического компонента диафрагму в виде пабора отнрстий, пропускающих первый и минус первый порядки дифракпии па дифракпионном эле менте, отлицавщийгя тем, что, с пельк по вышения точности и производительности резольвометрических испытаний, дополпи тельно введены два положительных цилиндрических ком понента, первый из которых размещен перед положительным сферическим компонентом, при этом его передняя фокальна я плоскость совмещена с плоскостью дифракпион ного элемента, второй цилиндрический компонент расположен за диафрагмой, причем плоскость диафрагмы и плоскость для размещения испытуемого материала являются сопряженными, а дифракционный элемент выполнен в виде на бора диффракционных решеток с изменяющейся не более, чем на октаву. пространственной частотой, размепенных одна под другой в плоскости, перпендикулярной оптической оси, причем образующие цилиндрическихх компонентов взаим по параллельны и перпендикулярны штрихам решетки2. Резольвометр по и. 1, отличаюциигчтем, что, с целью повышения светового К 11 Д, дифракпионный элемент выполнен в виде набора фазовых дифракппонных решеток с симметричным профилем.