Пространственный спектр (дифракционное гало) Фурье-спеклограммы рассеивающего объекта
Горбатенко Б.Б., Гребенюк А.А., Максимова Л.А., Рябухо В.П.

Саратовский технический университет,
Саратовский государственный университет,
Институт проблем точной механики  и управления РАН

Аннотация:
Представлена феноменологическая теория пространственного спектра (дифракционного гало) фурье-спеклограммы рассеивающего объекта. Показано, что распределение средней интенсивности поля в дифракционном гало определяется функцией автокорреляции распределения средней интенсивности по поверхности объекта, включая влияние формы апертуры объекта. Результаты натурных экспериментов и численного моделирования подтверждают справедливость предложенной теории формирования дифракционного гало.

Ключевые слова:
спекл-структура, дифракция, дифракционное гало, фурье-спеклограм­ма, пространственный спектр, автокорреляция.

Литература:

  1. Джоунс, Р. Голографическая и спекл-интерферо­мет­рия. / Р. Джоунс, К. Уайкс; пер. с англ. – М.: Мир, -1986. – 328с.
  2. Laser speckle and related phenomena. Topics in Applied Physics. / Edited by J.C.Dainty. V.9. Berlin: Springer-Verlag, -1975. 286 p.
  3. Клименко, И.С. Голография сфокусированных изображений и спекл-интерферометрия. / И.С. Клименко – М.: Наука, -1985. – 350 с.
  4. Франсон, М. Оптика спеклов. / М. Франсон; пер. с англ. М.: Мир, -1980. – 171 с.
  5. Клименко, И.С. К сравнению чувствительности и точности методов голографической и спекл-интерферометрии при регистрации в фурье-плоскости / И.С. Клименко, В.П. Рябухо, Б.В. Федулеев // Оптика и спектроскопия, -1986. - Т. 61. - В. 5. - С. 1118-1123.
  6. Klimenko, I.S. Comparison of the sensitivity and accuracy of holography and speckle interferometry with Fourier-plane recording / I.S. Klimenko, V.P. Ryabukho, B.V. Feduleev // In book: Selected Papers on "Speckle metrology". SPIE Milestone Series. -1991. - Vol. MS35. - P. 425-429.
  7. Goodman, J.W. Statistical properties of laser speckle patterns. / J.W. Goodman // Laser speckle and related phenomena. Springer-Verlag, -1975. - P.9-75.
  8. Meynart, R. Diffraction halo in speckle photography / R. Meynart // Appl. Opt. -1984. - Vol. 23. - P.2235-2236.
  9. Vikram, C. S. Removing the diffraction halo effect in speckle photography of sinusoidal vibration / C.S. Vikram, Chandra S. // Appl. Opt. -1990. – Vol. 29. – I. 25. - P.3572-3573.
  10. Cheng, C. Diffraction halo function of partially coherent speckle photography / C. Cheng, W. Liu, W. Gui // Appl. Opt. Vol. -1999.- Vol.38. – P.6687-6691.
  11. Chiang, F.P. Diffraction halo functions of coherent and incoherent random speckle patterns. / F.P. Chiang, D.W. Li. // Appl. Opt. -1985. – Vol. 24 – P. 2126-2171.
  12. Isacson, S.A. 2-D digital processing of speckle photography fringes. 1: Diffraction halo influence for the noise-free case / S.A. Isacson, G.H. Kaufmann // Appl. Opt. -1985. – Vol. 24. - P. 189-193.
  13. Осипов, М.Н. Применение кольцевой апертурной диафрагмы в спекл-интерферометрии / М.Н. Осипов, М.Ю. Шапошников // Компьютерная оптика, -2002. - В.24. - С. 110-113.
  14. Schnars, U. Digital holography. U. Schnars, W. Jueptner - Springer Verlag, -2004, - 164 p.
  15. Digital holography and three-dimensional display / Edited by Ting-Chung Poon. - Springer, -2006. - 425 p.
  16. Горбатенко Б.Б. Метод восстановления изображения предмета по спекл-структуре его дифракционного поля / Б.Б. Горбатенко, В.П. Рябухо, Л.А. Максимова // Письма в ЖТФ, 2004. - Т. 30. - В. 17. - С.68-75.
  17. Горбатенко, Б.Б. Статистические свойства разности фаз в спекл-модулированном поле и метод восстановления изображения предмета по спекл-структуре его дифракционного поля / Б.Б. Горбатенко, В.П. Рябухо, Л.А. Мак­си­мо­ва // Компьютерная оптика, - 2004. - В. 26. - С.48-52.
  18. Горбатенко, Б.Б. Реконструкция пространственного фазового распределения в дифракционном спекл-поле и восстановление изображения объекта по записи интенсивности / Б.Б. Горбатенко, В.П. Рябухо, Л.А. Максимова // Опт. и спектр., -2006. - Т.101. - №5. - С. 861-865.
  19. Горбатенко, Б.Б. Реконструкция изображения по пространственному распределению интенсивности дифракционного спекл-модулированного поля / Б.Б. Горбатенко, Л.А. Максимова, В.П. Рябухо, Ю.В. Норов // Компьютерная оптика, -2007. - В. 31. - №.2. - С. 26 - 33.
  20. Горбатенко, Б.Б. Восстановление изображения объекта по записи распределения интенсивности дифракционного поля для контроля микроперемещений / Б.Б. Горбатенко, Л.А. Максимова, А.Ф. Резчиков, В.П. Рябухо, // Мехатроника, автоматизация, управление, -2008. - №9. - С.39-45.
  21. Борн, М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф; пер. с англ. - М.: Наука, -1973. - 720 с.
  22. Гудмен, Дж. Введение в фурье-оптику / Дж. Гудмен; пер. с англ. - М.: Мир, -1970. - 364 с.
  23. Гудмен, Дж. Статистическая оптика / Дж. Гудмен; пер. с англ. под ред. Г.В. Скроцкого. - М.: Мир, -1988. - 528с.

© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846 2) 332-56-22, факс: +7 (846 2) 332-56-20