Оптические голографические приборы - Морозов А.М.
ISBN 5-217-00074-0
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 39. Схема постоянного голографического запоминающего устройства:
1 — лазер; 2 — дефлектор; 3 — матрица голограмм; 4 — голограмма; 5 — восстановленная информационная карта; 6 — фотодиодная матрица
При создании оперативных ГЗУ основной проблемой является получение запоминающей среды, которая позволила бы оперативно записывать и стирать интерференционные картины. С этой точки зрения в настоящее время перспективными считаются магнитооптические среды. Например, магнитооптические пленки материала MnBi, запись информации на которые осуществляется за счет нагрева лучом лазера ее локальных участков до температуры точки Кюри. Возврат пленки в исходное состояние осуществляется воздействием магнитного поля. Другая оперативная запоминающая среда, ферроэлектрик
ВІ4ТІ3О12 в комбинации с фотопроводником образует запоминающую среду, на которую запись информации осуществляется при одновременном воздействии света и электрического поля. Возвращение среды в исходное> состояние осуществляется изменением электрического поля. При записи информации в обоих случаях изменяются отражательные свойства этих сред (плотность поляризации при отражении). Обе эти среды позволяют; многократно записывать и стирать интерференционные^ картины.
Схема построения оперативных ГЗУ приблизительно? такая же, как и постоянных запоминающих устройств.: Основная разница заключается в наличии устройства для
98 ^ оперативной пространственной модуляции (УПМ) светового пучка и голографической схемы.
Глава V
ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
Развитие голографической интерферометрии привело в настоящее время к созданию новых средств и эффективных методов контроля формы оптических поверхностей, клеевых и механических соединений оптических элементов, а таїсже режимов эксплуатации приборов. Так же, как и обычные интерференционные методы контроля, голографические методы являются бесконтактными и позволяют получать наглядную картину результатов измерений, но при этом имеют ряд преимуществ, позволяющих отнести их к универсальным методам контроля качества оптических элементов. Во-первых, в большинстве случаев для реализации контроля голографическими методами можно использовать простые оптические схемы, к качеству элементов которых предъявляются весьма умеренные требования, а это, в свою очередь, значительно снижает себестоимость приборов. Во-вторых, голографические методы дают принципиально новые возможности, позволяющие создавать высококачественные измерительные приборы.
1. Контроль качества оптических поверхностей
В современных оптических приборах используют оптические детали, имеющие чаще всего плоскую, сферическую и асферическую поверхности. Наиболее важным параметром, определяющим их качество, является отклонение от заданной геометрической формы. Предельное отклонение от эталонной поверхности иногда не превышает десятых и даже сотых долей микрометра. Столь малые величины можно обнаружить и измерить с помощью приборов, в основу которых положены голографические методы контроля.
99 Контроль правильности формы сферических и асферических поверхностей. Голографические методы контроля сферических и асферических оптических поверхностей можно условно разделить на два класса: соответственно для контроля полированных и неполированных поверх-
Рассмотрим принципы голографического метода контроля формы на примере работы оптической схемы (рис. 40, а).
Рис. 40. Контроль формы сферических и асферических поверхностей:
а — оптическая схема интерферометра; 6 — фильтрация нерассеянной составляющей световой волны диафрагмой
Луч когерентного света от лазерного источника излучения 1 направляется на коллиматор 2, на выходе которого формируется плоская световая волна. Полупрозрачное зеркало 3 разделяет эту волну на две, отражая часть излучения под углом 45° к оптической оси на зеркало 10 и далее на экран 7. Прошедшая через зеркало 3 волна попадает на линзу 4, в фокусе которой установлена точечная диафрагма 6. Зеркало 5 и полупрозрачное зеркало 9 служат для совмещения первой и второй волн вдоль одной оптической оси. На экране 7 наблюдают интерференцию обеих волн. Такая оптическая схема интерферометра представляет собой модернизированный интерферометр Маха-Цендера.
Голографический контроль состоит из двух этапов. Первый этап — получение голограммы эталонной поверхности. Второй этап — сравнение оптически восстановленного с голограммы изображения эталонной поверхности (эталонная световая волна) с волновым фронтом от контролируемой поверхности.
ностеи.
100 Одним из методов получения голограммы эталонной поверхности является голографическая регистрация световой волны, отраженной или прошедшей через эталонный элемент, например линзу. Схема регистрации голограммы аналогична оптической схеме, приведенной на рис. 40, а. Ha место линзы 4 в оптическую схему помещают эталонную линзу, профиль которой измерен другими методами. Волна, прошедшая через линзу и представляющая собой предметную волну, посредством зеркал 5 и 9 освещает фотопластинку 8. Вторая волна, отраженная зеркалами 3 и /0, является опорной волной и также падает на фотопластинку, на которой регистрируется результат интерференции объектной и опорной волн. Проявленная фетопластинка — голограмма устанавливается с помощью специальных кинематических держателей на прежнее место в оптической схеме. Если ее осветить одной лишь опорной волной, то за голограммой будут распространяться две волны — опорная и восстановленная объектная волна, несущая информацию о профиле эталонной поверхности.
