Введение к работе
Актуальность темы. Во веса многообразии реальних физичес-
ких тел подавляицес большинство из них
яиля«1тся; оптически-неоднородными. Это делает явление светорассеяния интересным для широкого круга репаимых в физике задач. Одной из актуальных является задача создания нсразрциающиХ оптических методов контроля и диагностики оптико-геометрических параметров объектов.
Рассеяние оптического излучения сопровождается изменением не только его амплитудно-фазовых характеристик, но и состояния поляризации. Преимущество методов исследования с использованием поляризованного излучения состоит в том, что они даит дополнительную информацию о процессах взаимодействия излучения с оптически-неоднородными объектами в сравнении с фотометрическими методами.
Известные до настоящего времени теоретический и экспериментальные исследования были посвящены, в основном, изучении закономерностей образования интегральных, осреднениях по большому числу неоднородностей, поляризационных характеристик поля.
Локальный характер взаимодействия поля когерентного излучения с веществом неоднородных объектов и возникающая при этой структурность поля непосрег-лвенно у границы раздела двух сред и в дальней зоне дифракции "(спекли) сти'мулирутт исследования, направленные на изучение локальных характеристик поляризационной структуры поля рассеянного излучения. Вклад в формирование струк-тцрных характеристик когерентного поля вносят факторы, связанные как с процессами рассеяния лазерного излучения объектом исследования, так и с механизмами последующего его распространения в свободном пространстве.
Полное описание свойств поля, сформированного на поверхности рассеивающего объекта требует статистического подхода, т.е. использования функций плотностей вероятности для описания состоянии поляризации поля по совокупности его локальных характеристик, а такяе учета влияния оптико-геометрических параметров объекта на структуру поля.
Актуальность темы диссертационной работы обусловлена:
- необховимостын нахокдения новых информативней резервов,
спдервпикхся в поляризационных характеристиках поля когеренгного излучения, рассеянного различными тиггаыи объектов;
необходииостьв разработки новых бесконтактных поляриза-циошшх и корреляционных истодов диагностики параметров иерохо-i шшбходиыостыа учета статистической поляризационной структури поля рассеянного когерентного излучения в голографичес-кнх истодах обработки информации. І[ЕЛЬ диссертационной работы состояла в исследовании влияния оптико-геометрических параметров оптически-неоднородных, объектов- на'поляризационнуч структури поля когерентного рассеянного излучении и поиске новых иозьшжностей поляризационной диагностики структурных параыет"ов объектов. ЗАДАЧИ исследований: Изучение процессов формирования поляризационной структуры поля когерентного излучения на шерохоиатых поверхностях,'поверхностях объектов с подповерхностным оптически-неоднородным слоем и объенно-рассеивавииы слоеы. Поиск аналитической взаимосвязи плотностей вероятности характеристик состояния поляризации когерентного поля на поверхности объектов со случайными значениями оптико-геометрических параметров шероховатых поверхностей и оптически-неоднородных слоев. Разработка методик локальной поляриметрии для определена функций распределения углов наклона и висот, пространственно-угловых ориентации кикронеровностей шероховатых поверхностей; вероятностных распределений величин дпулучепрелоиления и ориентации осей наиболызей скорости оіпиче<..;и-нсодиородішх прозрачных слоев; градиента показателя преломления прозрачных шлифованных объектов; оптических параметров имкрокриеталіштних образований на поверхности сколов стекол. 4. Исследование новых возможностей в полиризациошт-голо-графической селекции информации при регистрации объектов сквозь нестационарная среди. З/ВДЙЕИНЕ ППЛОЯЕНИЯ: 1. Поле когерентного излучения на поверхности оптически-неодно Наблюдение и диагностика структурных поляризационных пространственных неоднородностей поля излучения на поверхности объектов требует выбора апертурних нараиетров оптической системы проецирования таких, которые обеспечивают минимальные искажения структуры поля, возникавших в результате сунения пространственно-частотного спектра поля рассеянного излучения. Найденная взаимосвязь плотностей вероятности состояния поляризации поля когерентного излучения на іероховатнх поверхностях и однократно-рассеивавших прозрачных слоях с их случайными оптико-геометрическими параметрани позволила разработать новые методы локальной оляриметрии. Управление поляризационными характеристиками.эондируищего и опорного когерентных полей позволило достичь дополнительного повывения отношения сигнал-вцм на один порядок в голрграфичес-ком изображении оптически-неоднородных объектов в нутн :х средах с одновременным рдрьированием яркостиой тонопередачи отдельных фрагментов объектной сцены. НОВИЗНА научных рваильтатов, получении* в диссертационной предложен подход, в соответствии с которым ведется поиск зависимостей вероятностных распределений состояния поляризации поля лазерного излдчения на поверхности оптически-неоднородных объектов от их оптико-геометрических параметров: впервые экспериментально исследованы плотности вероятностей азимутов и эллмптичнэстей поляризации поля лазерного излучения на поверхности иероховатых поверхностей, объектов с подповерхностным треииноватнм слоем и объемно рассеивающих слоев; найденная взаимосвязь состояния поляризации поля когерентного излучения на поверхности рас'сеиваваего объекта с его оптико-геометрическими параметрами позволила разработать ряд новых методов локальной поляриметрии структурных параметров объектов; экспериментально исследованы поляризационные проявления микрокристаллитиой структуры поверхности оптических стекол и пре-длоієн метод определения параметров анизотропии микрокристаллит-них образований; обнаружена и исследована тонкая поляризационная структура поля на поверхности шлифованных стекол й спеклов поля рас еян-ниго ими излучения, обусловленная .роявлением иикрогеоиетрии ПО-верности объекта и дифракционно-интерференционными механизмами распространения излучения в пространстве; -достигнуто дополнительное увеличение отношения сигнал-шум па 1 порядок н голографическоы изображении диффузных объектов, наблюдаемых через мутную среду, посредствои управления состоянием поляризации зондирующего и опорного полей. ПРШИЧЕСШ ЗНАЧИМОСТЬ работы определяется разработкой рада поляриметрических и корреляционных способов диагностики .параметров рельефа иероховатых объектов и анизотропии прозрачных оптически-неоднородных слоез. Эти способи защищены авторскими свидетельствами и могут использоваться для определения: функций распределения углов наклона, пространственно-угловых ориентации и высот микронеровностей шероховатых поверхностей; вероятностных распределений величин двулучепреломления и ориентации осей наибольией скорости оптически-неоднородных прозрачных слоев; грацнеита показателя преломления прозрачных илифовашшх оГъектов. Разработанный метод повышения отношения сигнал-шум в го-лографическом изображении гзоляризационнс-неоднвродннх объектов сквозь мутнуи'среду #ожет быть использован в систекак гологра<*и-ческой интроскопии и оптической обработхи информации. Апробация работы Результаты исследований докладывались на: Всесоюзных совещаниях "Распространение лазерного излучения я дисперсных средах" в г.Обнинске 1985 г., г. Барнауле 190!) г.; Всесоизной научно-технической конференции "Нераэря 'авцие физические методы контроля", г.Иосква. 1987 г.; Паучн. конф. "Голографичсский корреляционк^й анализ и регистрирующие среды", г. Черновцы, 1308 г.; Всесоюзных научно-технических конференциях "Фотометрия и ее метрологическое обеспечение", г.Москва, 1988, 1990 гг.; III Неядународноы сикпозиуме по современной оптике, Венгрия, г.Оудапеат, 1908 г.; Всесоизной научііо-техн. конференции "Оптический, радипволиовой методы контроля". г.Могилев, 1989 г.; - IV Мехдународной конференции по оптике и лазерной технике I Ыеадународном. семинаре по автииатнзирпанной обработке интер-ферограмм , Германия , Берлин'. 1909 гг; Международной конференции "Фазовый и интерференционная контраст", Польиа, г.Варнава, 1992 г.; 1б-а Конгрессе Неядународной комиссии по оптике "Оптика как клич 'к высокой технологии", Венгрия, г.Будапешт, 1993 г. Публикации По катериалам диссертации опубликовано 20 печатных работ, получено В авторских свидетельств и одно положительное ренение по заявке. Список литературы приведен в конце автореферата. Структура и объем диссертации
родных объектов характеризуется статистически распределенннии
азимутами и зллиптичностями поляризации, интервал изменения
которых определяется френелевскиыи механизмами рассеяния излу
чения на поверхности и в подповерхностном слое, их оптико-гео-
детрическиии параметрами, кратностью рассеяния и стремится к
равновероятному.
работе, заклвчается в том, что:
. ,0гтика-89", Болгария, г.Варна, 1989 г.;Похожие диссертации на Исследование поляризационной структуры поля когерентного излучения, рассеянного оптически-неоднородными объектами и средами
