[其他]内控电光分幅式高速全息摄影仪

说明书

本发明为“内控电光分幅式高速全息摄影仪”。属于高速全息摄影技术领域。它可按预置程序连续记录多幅全息图和多幅全息干涉图照相系统具有极高的稳定性和重复性；能消除动态漏光对全息图的干扰；具有动曝光的计时预置功能。本发明特别适用于研究非重复性的单次瞬变事件的规律。将对高速全息摄影技术的应用，有积极而明显的实质性效果。

本发明是高速全息摄影技术领域中，实现连续记录多幅全息图和全息干涉图的发明。

于1970年第九届国际高速摄影年会上，有劳韦（M·A·Lowe）发表的关于转镜分幅式高速全息摄影机方案〔1〕，首次连续记录了多幅全息图，但在二次曝光时，因受马达所限，而无法记录全息干涉图。

于1977年爱泊林（K、J、Ebeling）等人发表了另一种简易的空间多路扫描全息照相装置〔2〕，它具有高帧频记录多幅全息图的能力。但因图像分辨率的降低，而损伤了全息图的清晰度，此外也无法记录全息干涉图。

以上是关于机械分幅式的两个典型装置，由于每幅全息图的复位精度太低，所以原理上无法实施全息干涉计量术，故应用价值受到极大的影响。

为克服上述缺点，于1975年兰德瑞（M、J、Landry）等人报导了由多腔红宝石激光器构成的高速全息照相系统〔3〕，首次以很高的帧频连续记录了四幅全息图。但因其结构既限制了记录的帧数，又增加了各幅之间定量计算的困难，故应用范围有限。

在探索连续记录多幅全息干涉图的研究工作中，1974年西德邢石（Hinsch）教授提出了另一种方法。即采用声光器件控制光束偏转的方法，连续记录二幅全息干涉图的装置〔4〕，其中二个水声分束器（也称声光偏转器）都采用15MHz的超声频率，因而出现零级衍射光和一级衍射光之间的差频所引起的多普勒频移，致使全息图清晰度受到严重影响，尽管如此，该装置仍为国际上首先把声光偏转器应用于高速全息摄影的一项重要成果。

于1975于美国白菲斯特（R·L·Baffiste）等人又报导了一种声光偏转式高速全息摄影装置〔5〕，其中控制光束偏转的声光偏转器采用融石英声光器件。

又于1977年和1978年西德爱泊林（Ebeling）等人发表过高速全息电影的空间分频多路式声光偏转装置〔6、7〕。该装置采用了新型结构的水声分束器，可以控制四束参考光做较大分辨角的偏转，从而克服了每次曝光时，因相互干扰而引起多幅全息图的非线性失真。

以上是关于采用声光偏转器所构成的高速多幅全息摄影装置的主要报导，虽然种类很多，但原理基本相同。在拍摄多幅全息干涉图时都存在着原理性条纹误差，即无法消除声光器件的温漂和超声频率的变换，对全息干涉图清晰度所造成的严重危害。

国内对高速全息摄影技术也十分重视，该课题早在1976年就被列入“全国高速摄影发展十年规划”。近几年，承担上述任务的西安光机所〔8〕、天津大学〔9〕和浙江大学均有阶段成果的报导，但均属于机械和声光分幅的原理。

综上所述，目前国内外在高速全息摄影技术领域中，为了实现单台激光器能够连续记录多幅信息的目的，主要采用了机械分幅和声光分幅的原理。然而机械式分幅从原理上就无法记录多幅全息干涉图;而声光式分幅虽然可记录多幅全息干涉图，但由于声光效应而在原理上就限制了条纹对比度和幅数，故发展缓慢。而本发明采用的是电光式分幅技术，可以在单台激光器组成的全息照相系统中，连续记录多幅全息图和全息干涉图。

本发明的任务是创造一种可以按照预置时序，连续记录多幅全息图和全息干涉图的内控电光分幅式高速全息摄影仪。

发明的内容有：双指令预置式多脉冲单模红宝石激光器;内控电光分幅式全息照相光路和内控分幅高压预置电路共三部分，可以按记录全息图的具体要求，使物光和参考光在记录介质的指定位置上相遇实现曝光。

为此本发明的特征一、是采用了两组以上的电光双向开关串联所构成的内控电光分幅全息光路，每组电光双向开关由电光晶体KD^＊P和PS（或OE）偏光镜组成，该全息光路的所有光程，均由短光路的布局，光学件的结构参数和偏置的高压而定，从而保证了照相光路具有极高的稳定性和最佳的重复性。