双曝光全息干涉测漫射体微小位移的一种实验室方法

一、原理对漫射体的位移前后在同一全息干板上进行两次全息记录,所得双曝光全息图进行再现时所产生的干涉条纹之间距,反映了漫射体在两次曝光之间的位移量。记录方法是用同一个参考波u_R在同一全息干板上记录两个物光波前u_(01)和u_(02)。这样,全息干板上所记录的光强分布为:     

基于莫尔理论的双波长全息干涉术分析

当用双波长全息干涉术通过单次曝光法或双曝光法对物体进行测量时 ,其效果相当于用一个等效波长λeq=λ1 λ2 /|λ1 -λ2 |对物体进行测量 ,扩大了测量波长的可选范围。采用莫尔理论从一个全新的角度对双波长全息干涉术的基本原理进行了分析和探讨 ,不仅揭示出了二者之间存在着的必然内在联系 ,而且还进一步证明了双波长全息干涉术的准确性和可行性 ,从而扩展了双波长全息干涉术的应用领域     

用全息错位干涉计量术判别物体变形方向

本文给出了一种在双曝光全息干涉计量术中判别变形方向的方法.该方法需在双曝光期间移动全息干板,因而可将其视为一种位错全息干涉术.文中还给出了实验验证.     

调制光束全息干涉计量的研究

本文提出了干版运动对记录光束的调制作用及其对全息干涉计量的影响,推导了干版运动调制光束双曝光干涉图的光强分布的数学表达式.在对这种调制干涉条纹的理论研究基础上,提出了被测物体三维位移场的调制光束全息分析法.其中干版的运动用参考物体法确定.     

一种制作投影灰度正弦光栅的新方法

针对传统方法难以制作结构光三维投影测量设备的灰度正弦光栅元件,并以Ronchi光栅代替从而影响测量准确度,提出了一种制作灰度按正弦分布的光栅模板的新方法.通过对银盐全息干板透过率特性曲线的理论分析,指出在对比度为一的正弦干涉条纹下曝光不能得到线性记录和变换的原因,并提出了采用均匀非相干光预曝光提供偏置点来实现线性记录的新方法.实验表明,采用空间滤波法能够获得对称双光束正弦干涉条纹记录,并准确控制正弦干涉条纹曝光在干板的线性区域,可以达到线性记录并获得尽可能高的反衬度.     

一种制作投影灰度正弦光栅的新方法

针对传统方法难以制作结构光三维投影测量设备的灰度正弦光栅元件,并以Ronchi光栅代替从而影响测量准确度,提出了一种制作灰度按正弦分布的光栅模板的新方法.通过对银盐全息干板透过率特性曲线的理论分析,指出在对比度为一的正弦干涉条纹下曝光不能得到线性记录和变换的原因,并提出了采用均匀非相干光预曝光提供偏置点来实现线性记录的新方法.实验表明,采用空间滤波法能够获得对称双光束正弦干涉条纹记录,并准确控制正弦干涉条纹曝光在干板的线性区域,可以达到线性记录并获得尽可能高的反衬度.     

双波长全息干涉计量分析

本文分析和讨论了双波长全息干涉计量的单次曝光法和双曝光法。这两种方法都提供了用可见光得到相当于不可见的长波干涉的结果,其测量灵敏度和测量精度可以通过选择合适的工作波长而能得到调整。     

反射式双峰值全息滤光片的研制

本文利用重铬酸盐明股作为记录介质,采用双曝光记录工艺,试制了反射式双峰值波长的全息滤光片.这种全息滤光片双峰值衍射效率可达87%,带宽小于10nm,是一种新的具有潜在应用前景的全息光学元件.     

全息光栅干涉条纹三维锁定系统的设计

全息曝光系统中干涉条纹的稳定性直接影响光栅掩模质量。研究了参考干涉条纹的特性,提出一种光栅相位、倾斜度和周期的检测方法。为提高光栅曝光系统的稳定性,设计了一套全息光栅干涉条纹三维锁定系统。利用摄像机对参考干涉条纹进行检测,利用微电机和压电陶瓷对光路进行微调,可实现对光栅相位、倾斜度和周期的有效控制。实验结果表明,三维锁定系统可有效提高干涉条纹的稳定性,缩短光栅曝光前的静台稳定时间,提高光栅曝光对比度,可为大口径全息光栅曝光质量的提高提供技术支持。     

高质量全息光栅的制作

全息光栅由感光版记录高斯光束干涉条纹制得 ,干涉条纹的不等宽性降低了光栅品质。制取高质量全息光栅的关键是要用均匀平面波作光源。在分析干涉区内光强分布的基础上 ,给出了制作等周期正弦全息光栅的两种方法 :限制曝光区大小的方法和高斯光束强度均匀化的方法。     

自动计算全息图的双曝光全息干涉术——物体受力后表面全信息的测量

本文从原理与实验两方面,研究了如何把三个干涉图法应用到双曝光全息术上,从而实现双曝光全息术的全息干涉图的自动计算,获得表面变形的大小、方向和形状的全部信息,为了验证本方法的实用性,我们测试了薄板受力后的变形。     

载波相移全息干涉计量

本文报道了一项称为载波相移全息干涉计量的自动相位估算的新技术。该技术的主要特点是不同相移的条纹图案可用双曝光全息重视。这样即可用来对与时间相关的问题进行自动相位估算。     

散射光数字全息检测过程的统计光学讨论

从统计光学及标量衍射的基本理论出发,研究散射光数字全息重构波面与原散射波的关系,提出非平滑物体双曝光全息过程中散射光传播及干涉的简化模型.基于简化模型及计算机数值计算,对一个双曝光全息干涉系统转动形变的检测过程进行了理论模拟,并通过与该系统实验测量的比较,证实了简化模型的可行性.     

90°全息记录衍射效率分析与提高

对光折变全息记录特别是双中心全息记录中90°记录结构下较低的衍射效率进行了研究,采用局域衍射理论对90°记录结构的衍射进行了分析,表明在同样的折射率变化和2 mm的光束宽度的情况下,只有当折射率光栅振幅大于10~(-4)时,90°记录结构衍射效率才能够与小角度透射记录结构的衍射效率大致相当。针对环境干扰导致的干涉条纹振动影响光栅记录,提出了有效调制度概念,根据分析90°记录结构的干涉条纹间距很小,容易受外界环境干扰而导致低的折射率变化率,因此应采用主动条纹锁定系统。此外在双中心全息记录中,微观光学参量的优化对衍射效率影响也很重要。     

物面单反射镜波前分割三光束全息干涉计量研究

提出了一种用于分析物体三维位移场的全息干涉计量新方法。该方法将一个小平面反射镜贴于被测物体的表面，用三束呈空间分布的发散光波，在干版的三个不同区域或同一部位，记录被测物体的三个独立的双曝光干涉图。这些干涉图被由小平面反射镜运动造成的参考光虚点光源的位移所调制。基于对这种调制的理论分析，导出计算参考光虚点光源和被测物体三维位移的二个线性方程组。     

高精度全息干涉计量—相移技术的应用

本文介绍了一种精确的全息干涉相位测量系统。采用双曝光、双参考光束,并引入相移技术,能够同时获得全场256×256个点的相位变化值;相位测量的重复性优于2％,全场处理时间少于2分钟。     

利用马赫-曾德干涉光路制作二维全息光栅

全息光栅是一种重要的分光元件,而全息光栅的制作实验也是目前国内很多高校开设的一个综合性设计性实验。利用马赫-曾德干涉光路进行全息光栅的制作。通过改变全息记录光束的夹角以及旋转全息干板进行多次曝光的方式,制作了具有不同光栅常数的二维全息光栅结构。通过光栅衍射光斑,可以验证各种二维光栅结构的存在。     

双曝光全息干涉法用于风洞中激波流场的研究

本文论述了双曝光全息干涉法在激波流场研究中的应用．对于形状不规则模型在超音速风洞中产生的激波流场,由于对这种流场进行数值计算几乎不可能,从实验上对其进行定量测量就显得尤为重要．本文很好地解决了某种不规则模型超音速激波流场的定量测量问题,获得了激波流场的有限条纹全息干涉图,并利用图象处理技术对干涉图进行了细化处理,再用人机交互的方式采集数据计算出条纹的位移量,最后用拉普拉斯变换法计算出流场的密度分布值．     

光纤全息散斑干涉计量

脉冲激光经光导纤维传输后，其偏振性变化为随机分布，相干性有所降低，但它用在全息干涉计量中却有突出的优点，对于涉条纹的形成和清晰度没有影响。经常使用的光纤散斑全息干涉系统有两种类型：一种是只用传光束形成物光，参考光，此种系统形成的全息象清晰度有所下降，但做全息干涉计量时对条纹的衬比度和清晰度没有任何影响．另一种类型是物光和参考光都是用光导纤维传输，然后用光纤传象束将物体的象进行传输，再用透镜将其成象在底片上，做双曝光全息干涉时则形成全息散斑干涉计量，用全息方法再现时干涉图类似“杨氏”条纹。本文对上述两种系统，结合实验结果、分三种情况进行了研究。文章共分为三个部分：（一）引言；（二）散斑全息干涉计量；（三）结论。     

电子学全息干涉术用于温度场测量

探讨了用电子学全息干涉术（双称数字全息干涉术）测量温度场分布及其变化的可行性，利用所设计的全息干涉实验光路，对一电烙铁头部周围温度场分布进行了实时全息记录，进而利用一维快速傅里叶变换及数字滤波处理再现出了反映温度场分布的全息干涉条纹图样，实验结果表明，与传统的光学全息干涉术相比，电子学全息干涉术借助于高分辨率CCD记录及高速计算机数字处理技术，从而可实现光学全息图的数字化记录、存储和重现。同时，利用再现物场相位倍增原理还可实现对干涉条纹数目的倍增，或利用物场相位分布的直接计算精确获取任意两点间的相位差，从而提高测量精度。此外，由于能够在不改变光路的前提下以较高的重复频率完成光学全息图的记录，电子学全息干涉术可以用于记录三维物场的变化并接近实时地再现和测量三维物场的变化规律，因此是一种极有发展前途的新型实时全息干涉计量技术。