|
Голографическая
интерферометрия
Автор: В.Б.
Ясинский (yas@holography.ru).
Введение
В
последние годы голограммы вошли почти в каждый дом.
Это красочные радужные наклейки на аудио и видеокассетах,
голограммные товарные и защитные знаки на банкнотах,
кредитных картах и ярлыках товаров некоторых фирм.
Ряд популярных журналов стали сопровождать свои
номера радужными голограммами. Достигнут большой
прогресс в изобразительной голографии и устраиваются
уже экспозиции голограммных копий музейных раритетов.
Набирает обороты и производство голографических
портретов. Словом, голография уже перестает быть
экзотикой. Однако некоторые стороны процесса внедрения
голографии в современную жизнь все еще остаются
за кадром. Это проблема распознавания образов, интерферометрические
измерения, создание голограммных оптических элементов,
вопросы обработки изображений и многое многое другое.
Именно
им, а точнее, одной из обладающей уникальными возможностями,
сторон голографии - голографической интерферометрии
и посвящена эта статья.
Естественно,
голографическая интерферометрия появилась не на
пустом месте. У ее истоков стоит то, что принято
теперь называть классической интерферометрией. Поэтому
с нее и начнем.
Классическая
интерферометрия
Классическая
интерферометрия всегда имела и имеет дело только
с прозрачными или зеркально отражающими объектами.
Казалось, что это навсегда. И удел интерферометрии
— изучение газов и жидкостей, зеркал и линз. Работы,
конечно, хватало и там. Были и масштабные практические
результаты.
Чего
стоят одни только шахтные интерферометры для определения
опасной концентрации метана. Сколько жизней они
спасли! Благодаря именно этим небольшим и очень
надежным приборам само слово "интерферометр"
знали почти в каждой шахтерской семье. А контроль
при производстве оптических изделий. А измерение
толщины очень тонких покрытий и сверхточный контроль
(с точностью в половину длины волны и меньше) расстояний
или перемещений. А экспресс-оценка качества обработки
поверхностей с помощью специальной стеклянной пластинки.
Как еще можно за несколько секунд (одним взглядом!)
определить отклонение на несколько микрометров от
нужного значения размеров шероховатостей обрабатываемой
поверхности?
Разумеется,
было, есть и еще будет очень много и других примеров
использования и, сделанных с помощью интерферометрии,
открытий. Но, повторяю, речь всегда шла только о
прозрачных или зеркальных, слабо искажающих зондирующее
излучение объектах. Существует даже понятие —
"интерферометрическая точность". Это значит,
что поверхности оптических элементов в интерферометрах
должны обрабатываться так, чтобы высота неровностей
не превышала 0,1 длины волны света.
После
появления голографии открылась абсолютно новая возможность
проведения интерферометрические измерения не только
прозрачных, но и диффузно отражающих объектов. Именно
по способу взаимодействия с зондирующим излучением
и появилось деление объектов на фазовые (прозрачные)
и диффузные (то есть отражающие, но не зеркальные).
Голографическая
интерферометрия
Что
же такого нового внесла голография в уже привычную
интерферометрию? Для начала давайте вспомним:
Голография
— это способ записи и восстановления всей
оптической информации, пришедшей от объекта.
Ну,
а раз это так, и восстановленная с голограммы волна
полностью соответствует рассеянной объектом при
записи, то, следовательно, ее (волну) можно исследовать
теми же оптическими методами, что и сам объект.
То есть проводить теневые, шлирен и интерференционные
измерения. Если же записать и поляризационные характеристики
(такие способы существуют), то возможности получения
информации увеличиваются.
На
практике это означает, что, записав голограмму
какого-либо короткоживущего объекта, впоследствии
ее можно обстоятельно и не торопясь исследовать
любыми оптическими методами, как если бы объект
был статическим.
При
этом тоже используется интерферометрия, но не
голографическая. С голографией ее роднит только
то, что интерферометрическими (или другими оптическими)
методами изучается не сам объект, а его голографическая
копия.
Под
понятием же "голографическая интерферометрия"
подразумевается нечто совсем иное, использующее
особенности именно голографических принципов записи
информации. Посмотрим, что же это такое...-->
|
