Повышение эффективности голографического интерферометра
Автор: Исманов Юсупжан Хакимжанович, Тынышова Толгонай Дайырканкожоевна
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Физико-математические науки
Статья в выпуске: 6 т.8, 2022 года.
Бесплатный доступ
Разработка методов повышения чувствительности интерферометров, предназначенных для исследования сложных фазовых сред, которые характеризуются резкими изменениями внутренних неоднородностей, является весьма актуальной задачей. Целью исследования, результаты которого представлены в статье, является теоретический анализ возможности улучшения чувствительности выходных данных голографического интерферометра с использованием цифровых методов обработки оптической информации. Результаты исследований показали, что наличие цифровой информации об объектных и опорных волнах, о зафиксированной ПЗС-матрицей интерференционной картине позволяет производить над этими данными различные математические операции, после которых их снова можно вывести на экран, т. е. визуализировать. Указанные операции можно проводить как на участках от объекта до выходной плоскости, так и на выходе системы, непосредственно с распределением интенсивности, которое фиксирует ПЗС матрица. Предложена последовательность численных операций, позволяющая увеличить чувствительность голографической системы в раз, где m = 0, 1, 2, 3, ... . Также показано, что увеличение чувствительности по указанной схеме ограничено только возможными спекл-шумами, которые могут ухудшить контраст полос интерференционной картины. Предложенный метод повышения чувствительности интерферометра, в отличие от известных, не опирается на аппаратные изменения интерферометрических систем, что сопряжено с большими затратами, а цифровыми методами улучшает характеристики выходных данных низкочувствительных интерферометров. Результаты работы могут быть использованы при исследованиях сложных фазовых сред.
Голографическая интерферометрия, чувствительность голографической системы, пзс матрица, цифровые методы, преобразование френеля, преобразование фурье, объектная волна, опорная волна
Короткий адрес: https://sciup.org/14123952
IDR: 14123952 | УДК: 535.41: | DOI: 10.33619/2414-2948/79/01
Improving the efficiency of a holographic interferometer
The development of methods for increasing the sensitivity of interferometers intended for studying complex phase media, which are characterized by abrupt changes in internal inhomogeneities, is a very urgent task. The aim of the study, the results of which are presented in the article, is a theoretical analysis of the possibility of improving the sensitivity of the output data of a holographic interferometer using digital methods of processing optical information. The research results showed that the presence of digital information about the object and reference waves and about the interference pattern recorded by the CCD matrix allows performing various mathematical operations on these data, after which they can again be displayed on the screen, i. e., visualized. These operations can be carried out both in the sections from the object to the output plane, and at the output of the system, directly with the intensity distribution, which is fixed by the CCD matrix. A sequence of numerical operations is proposed, which makes it possible to increase the sensitivity of the holographic system by a factor of , where m = 0, 1, 2, 3, … . It is also shown that the increase in sensitivity according to the indicated scheme is limited only by possible speckle noise, which can worsen the contrast of the fringes of the interference pattern. The proposed method for increasing the sensitivity of the interferometer, in contrast to the known ones, does not rely on hardware changes in interferometric systems, which is associated with high costs, but digitally improves the characteristics of the output data of low-sensitivity interferometers. The results of the work can be used in studies of complex phase media.
