Голографическая
интерферометрия
Кое-что из истории
Первые
голографические интерферограммы появились из-за
ошибки или случайного стечения обстоятельств.
Мало того, на это не обратили внимания. Далеко не
все экспериментаторы в первые годы появления
голографии прекрасно разбирались в ее
теоретических основах. На первых шагах все
усилия были направлены на получение собственно
голограммы. Из интерферометрии было, конечно,
известно, что сдвиг пучков во время экспозиции
уже на половину длины волны делает невозможным
запись микроинтерференционной картины, которая
и представляет собой голограмму. Поэтому
принимались всевозможные меры для обеспечения
механической стабильности оптической схемы. В
ход шли массивные гранитные и мраморные плиты, не
менее массивные держатели оптических элементов.
Словом все, до чего мог додуматься изощренный ум
экспериментатора. Но первые лазеры имели очень
малую мощность, а фотопластинки — аналогичную
чувствительность. Словом, стабильность в
половину длины волны в течение всего процесса
записи голограммы обеспечить было очень и очень
трудно. В результате восстановленное
изображение иногда покрывалось полосами,
которые портили общую картину. Эти голограммы
списывали в брак и экспериментаторы с новыми
усилиями бросались на обеспечение виброзащиты.
Само собой
разумеется, что такая ситуация не могла
продолжаться долго. Критическая масса нарастала.
Кто-то должен был задуматься. И такие нашлись.
Причем, это был не гений-одиночка, а сразу
несколько независимо работающих групп
экспериментаторов. Интересно, что первое
сообщение (в 1965 году) касалось голографической
интерферометрии с усреднением по времени. Методы
двух экспозиций и реального времени моложе
первого сообщения примерно на пару-тройку
месяцев. Именно так в середине 60-х годов
появилась и начала бурно развиваться
голографическая интерферометрия.
Методы
голографической интерферометрии
На одну
пластинку можно записать несколько волновых
фронтов, то есть несколько голограмм. Если эти
волны когерентны (а чаще всего так и бывает), то
при совместном восстановлении они интерферируют,
а в результирующей интерферограмме останется
только то, что в этих волнах было разным.
Этот метод
голографической интерферометрии получил
название метод двух экспозиций.
Можно
сделать и по другому. Отснятую голограмму
объекта после обработки устанавливают с высокой
точностью на прежнее место — чаще пластинки
обрабатывают прямо на месте съемки. При
последующем экспонировании голограммы в схеме,
использованной при ее же записи, объектная волна,
восстановленная с голограммы опорным пучком,
будет интерферировать с новой волной, идущей от
объекта. В результате можно в реальном режиме
времени отслеживать динамику процессов,
происходящих в объекте исследования.
Такой метод
голографической интерферометрии так и
называется - метод реального времени.
Для более
полной ясности можно подчеркнуть, что:
В классической
интерферометрии
интерферируют волны, которые
в один момент времени прошли по разному пути.
В голографической
интерферометрии
интерферируют волны, которые
в разные моменты времени прошли по одному и
тому же пути.
В частности,
этот факт позволяет использовать в
экспериментах оптические элементы обычного
качества без ухудшения вида получаемой
интерференционной картины — все
неоднородности оптического тракта, неизменные в
обеих экспозициях, будут скомпенсированы.
Уникальная
особенность голографической интерферометрии
позволяет изучать процессы, происходящие как
внутри оптически неоднородных сред, так и с
диффузно отражающими объектами. Такое было
абсолютно недоступно в классической
интерферометрии!
Классическая
интерферометрия имела дело только с процессами и
объектами, изменяющимися в реальном режиме
времени. В голографической интерферометрии
информацию можно записать, а затем сравнить ее с
той, которая пришла в другой момент времени. То
есть появился еще один фактор — время. Это
совершенно невозможная в классической оптике
ситуация. Примером могут служить исследования
вибрирующих объектов.-->
|
