全息干涉量度術是進行高精度測量的主要光學方法之一。能實現非接觸的測量。
基本介紹
- 中文名：全息干涉量度術
- 分類：高精度測量的主要光學方法
- 特點：表面光潔度很高
- 分類：測量
主要內容
一般光學干涉量度只能測量形狀比較簡單、表面光潔度很高的零件，而用全息干涉計量方法則能將套用範圍擴展到具有任意形狀的三維漫射表面的物體。無論其表面光潔度如何，都能相對分析測量到光學公差的精度。由於全息圖具有三維性質，使用全息技術允許從不同視角，通過干涉量度方法去考察一個形狀複雜的物體。因此全息干涉量度分析在無損檢驗、微應力應變測量、形狀和等高線的檢測、振動分析、高速光學等多種領域中已得到廣泛的套用，並已解決了用其他手段難以解決的問題。
全息干涉量度，其操作的基本程式與全息記錄相似，只是在記錄時根據需要進行一次曝光(實時全息干涉法)、兩次曝光（雙曝光全息干涉法、夾層全息法）和連續曝光（時間平均全息干涉法）。它們都是根據波面干涉原理，在再現象上出現一系列干涉條紋。這些條紋代表了沿觀察軸線方向的等位移輪廓線。條紋間隔代表的位移量大致等於記錄中所用相干光源波長的一半。
一次曝光全息干涉法它同光學干涉原理是一樣的。用一般全息術記錄一張物體未經變形時的全息圖。再將這張全息圖精確地放在原記錄位置上。由原參考光作照明光，讓它在原物位置產生再現像。被研究的物體在原來位置作微小變形，同時也用雷射照明。全息圖衍射的原始物波和物體散射的物波會產生干涉條紋，條紋的形狀就反映了物體的形變。這種方法可以觀察物體的形變過程，因此也叫實時全息干涉法。
二次曝光全息干涉法在同一張全息圖上記錄同一物體變形前後的二張全息圖。它記錄了物體在不同時刻的二個波面。再現時，二個波面之間產生干涉，稱為兩次曝光全息干涉。通過條紋的計算，可以確定物體的形變和位移。二次曝光全息將物體形變的二種狀態凍結在全息圖裡，可以保存，在沒有原物時也能再現這種變化。但是一張全息圖只能保留一種比較狀態。
夾層全息用二張全息乾板分別記錄物體二個狀態的物波信息。記錄時，用一對全息乾板放在特製的可以精確定位的全息片架上。曝光、顯影后，每張全息圖放在原來的位置都能精確地再現原物波。
如果取處理後的第一狀態拍攝的另一對全息乾板的前板和第二狀態拍攝的另一對全息乾板的後板，一起小心地放回原片架，用雷射再現則可以得到物體的像以及反映二狀態形變差的一組干涉條紋。
夾層全息具有補償作用，即利用夾層全息片的移動來補償物體形變所產生的條紋,用以精確地測量形變。如果物體傾斜形變傾角為θ1，作二張夾層全息片放回原處再現，轉動夾層全息片架，當物體條紋消失時片架傾斜θ2，它們的關係為：
(3)
n是任意常數,θ1是照明方向和振動方向之間的夾角。θ2是觀察方向和振動方向之間的夾角。當A=0時,Jo(0)取極大值，節線處光強最大。隨著振幅增大，形成明暗交替的干涉條紋。條紋的光強逐漸衰減，條紋的中心對應於貝塞爾函式極值和根的地方，條紋級數大時條紋對比度是很差的。條紋的間距並非嚴格等間距，只有在級數高時，才是基本等距的。
