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光学图象全息相减处理.pdf

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振荡时(用红外光栅单色仪监视λ 在示波器上可以 见到调制信号由大到小,然后反相再由小到大的变 ' 化。图 2 示出了直流偏压扫过整个 CO2 增益轮廓用 记录仪所记录到的鉴频曲线,以及将伺服环路在吸 收线中心处闭环使激光自动稳频时相敏检波器的输 出曲线。由图可见,饱和共振吸收峰是明显存在的, 伺服环路是起作用的。吸收峰与增益峰相差 ~35 兆 赫,比 [lJ 报导的 10 兆赫偏高,这主要是因为我们激 光器的气压更高〈约 19 托〉而引起了较大的频移。吸 收峰 的线宽由于我们整个环路系统和检测系统的信 躁比较低而没有测出 ,但从 [lJ 给出的 SF6 的气压加 宽数据 (17 土 4 兆赫/托〉估计这里的线宽约为1. 7 兆 赫。 用数字频率计测得两台由伺服控制回路稳定的 CO2 激光器的频率稳定度为:在 24 秒内,L1ν/ν~7x 10-11; 在 72 秒内 , L1v/ν~6 X 10-10,平均时间 1 秒。 以上是我们工作的阶段结果,这里我们谨向解 永漠、邹海兴、胡绍衣、孙梅珍、王世贵、冯玉荣和卢 纯英等同志给予的帮助表示感谢。 参考文献 [1] H. r. .BacoB ß I\p.; JK3TØ, 1970, 59, 394. 〈中国科学院上海尤机所 黄永才音 1"泯桓庄大奎李素梅顾庆华〉 / 光学图象全息相减处理 本文叙述了光学图象全息法相减的原理、' 实验 可改写为 方法,并给出了实验结果。 设物光。1 和参考光及在底片上合成全息图, 其强度为 I=IR 十 σ11 2 = IRI~+ 1011 2 + R*σl+ Rσi (1) 底片曝光显影后,其振幅透过率 τ 和曝光量 E (即光强 I 和曝光时间 T 的乘积 1T) 的关系中有一 段是线性的p 如图 1 所示,记作 't" =τ0+βT (I -10) (2) 式中 1=10 时, τ= 旬, β <0。 't" =τ。 +βT[1 011 2 +R惕。l+ROiJ (2) ' 然后再与 01 同方向的第二个物光。2 和原来的 参考光 a 一同照射上述全息图,通过该全息图的光 波为 τ (R+02)= 't"oR+τ。σ2+βTI011 2R +βT1 011 202 +βTIRI 201 +βTR*0102+ βTR20~ +βTÊσ:δ2 (4) 使用光|讯挡掉其他方向的光波,只让沿 01、 O~ 选取 10 = IRI~,并选择合适的 T , 使与 Eo=T1。 方向传播的光波通过3 则 (4) 式只剩下三项,即: 对应的 τ。满足 τ'002+ βTIσ11 202 +βTIRI 201 (3) 即是 (τ0, Tlo) 点正好位于 τ -E 曲线的中央。 (2) 式 τ。=一 βT10 =一 βT1002 + βT1 011 202+ βTIRI 201 选取 10 = IRI2 >> 101 2 ,式 (5) 第二项可以忽略为 (5) τ L-______....3rtrr. β < 0 τ。』 E=Tl 图 l τ-E 曲线 一 βTIÊI 202+βTIRI 201 因为 β<0,令 K= 一 βTIRI 2 >0,于是上式为 K(02-01) (6) 这就是两个物光。1、。2 相减形式的光波。 , 实验的光路图如图 2 所示。 由 氮一氛激光器发 出的相干光被分光镜 M1 分为二束。 第一束为物光, L二|仨斗 图 2 光学图象全息相减处理的光路图 • 53 •
经光束扩展器扩展后,经物平面 P1 投射到 P2 平面 上。第二束光为参考光束,经由反射镜 M2 _ 光束扩 展器 L2、 反射镜 Ma、半透半反镜 M4 后,以和物光成 一小角度投射到马平面上。 首先在物平面 Pl 放置图片。1>经平行光照明 后得物光码,. 与参考光 fl(平行光束〉在 P2 平面相 迪生成全息图。记录全息图,经显影后3 仍放回原来 位置。 然后在物平面 P1 换上第二个图片白,得到物 光。2,与原参考光且同时照射马平面上的全息图, 出射的光波经物镜 L 成象在 Pa 平面上,用光阑月 挡去物光。1 和 62 方向以外的光波,这样在 Pa 平面 上就可以得到 K(σ2-61) 形式的光波实象,从而实 现两束光波 62 和白的相减。 l江汉字相减实验为例,从"广东"两字中减去 "广 n 字。首先以汉字"东"作为第一个物光制作全息 图(图衍,然后以"广东"二字作为第二个物光(图约 和参考光同时照射全息图,在 Pa 的位置上即可得到 一个"广 n字的图形输出(图的。 习、 图 4 输入的图象 图 3 "东"字的全息图 图 5 经全息图后输出的图象 (中国科学院广州电子技术研究所 赵大军杨世宁邹国辉 叶关君黄世锋Jf- .jI豆 详明业〉 用实时法测量金属图板的变形 实时法是全息干涉术的一种方法,与全息干涉 术的双曝光法和时间平均法相比,有许多显著优点。 但因为在精确复位、胶膜收缩等方面存在一些问题, 因而应用不普遍。我们主要在精确复位方面做了些 工作。 实验光路图如图 1 所示。 被测物体为一圆形铜 板p 厚 4 毫米,亘径 90 毫米,被测部分直径 70 毫米。 将圆板用法兰固定在特制的气室前面,并将圆板的 被测部分涂上一薄层银粉。用气压从气室内施加均 布载荷。其他部件及曝光时的参物光比等,与普通 全息术所用相同, 只是采用了改进的实时底片架。 为了校核实时底片架的复位精度,我们将处理 好的全息照片放回底片架中。 一般情况下便可观察 • 54 • f 到无初始条纹。为了确定是否精确复位,可以轻微 地推动全息底片的某侧,如果出现忽隐忽现的条纹, 图 1 光路原理图 1一照相机 2一干板 3、9一反射镜 4、 6一扩散钱; 5寸式样 7一光 l洞 8一分光镜 10一激光 器
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