High-Resolution Interpretation Meth

High-Resolution Interpretation Methods
As mentioned previously, consideration has been given only to the relationship between holographic interference fringes and object surface motion. In fact, the appearance and apparent location of fringes in a reconstructed image depend not only on displacement but also on object surface reflectivity and fringe brightness or contrast. Therefore, the intensity at each point in a reconstructed holographic interferogram is a function of these three variables and not simply surface displacement. Using high-resolution methods such as phase stepping (Ref 15, 16) and heterodyning (Ref 17), one can compute directly all three variables at each point in the image to a degree of accuracy up to 1000 times better than can be achieved by simple fringe counting. In this way, displacements as small as 0.25 nm (2.5 Å) can be detected in principle. To perform either of these interpretation methods, independent control of the two interfering images must be available during reconstruction. This is a natural consequence of real-time holographic interferometry because the reference and object beams can be altered independently. In double-exposure methods, however, a dual-reference arrangement as described previously must be used to permit independent control.
Phase-Stepping Methods. For phase stepping, several video images are recorded of the fringe pattern with a small phase difference introduced between the reconstructed images prior to recording each video image. The phase shift can be performed in several ways, but perhaps the most common method is to use a mirror mounted on an electromechanical translation device such as a piezoelectric element. If the phrase shift imposed prior to each video recording is known, then only three images need be recorded. Because the intensity at each point on the image is known to be a function of the three variables described above, intensity information from the three images can be used to solve a series of three
equations in three unknowns. In addition to providing automated interpretation of fringe patterns, phase stepping affords an increase in displacement sensitivity by as much as 100-fold ( of a fringe) relative to fringe-counting methods. In practice, most investigators report a sensitivity boost of about 30.
Heterodyning Method. Still higher holographic sensitivity can be obtained with heterodyne holographic
interferometry. As with phase stepping, independent control of the interfering images must be provided either by realtime analysis or dual-reference methods. Instead of introducing a phase shift between several recorded images, a fixed frequency shift is introduced in one reconstructing beam relative to the other. Typically, acousto-optic phase shifters are used to produce a net frequency shift of the order of 100 kHz. As a result, fringes once visible in the reconstructed interferogram are now blurred because of their apparent translation across the image field at a 100 kHz rate. A singlepoint optical detector placed in the image plane can detect this fringe motion and will produce a sinusoidal output signal as fringes pass by the detection spot. By comparing the phase of this sinusoidal signal to that obtained from some other point on the image, the difference in displacement or contour can be electronically measured. An entire displacement map can be obtained by scanning the optical detector over the entire image. Because scanning is required, the speed of heterodyne holographic interferometry is relatively slow. Sensitivities approaching of a fringe have been obtained, however.

Kết quả (Việt) 1:

Độ phân giải cao giải thích phương phápNhư đã đề cập trước đó, xem xét đã được đưa ra chỉ để mối quan hệ giữa hình nổi ba chiều can thiệp rìa và đối tượng chuyển động bề mặt. Trong thực tế, sự xuất hiện và các địa điểm rõ ràng của rìa trong một hình ảnh dựng lại phụ thuộc không chỉ vào trọng lượng rẽ nước mà còn trên đối tượng bề mặt phản xạ và rìa độ sáng hoặc tương phản. Vì vậy, cường độ tại mỗi điểm trong một hình ba chiều bằng interferogram dựng lại là một chức năng của những ba biến và không chỉ đơn giản là bề mặt di chuyển. Sử dụng các phương pháp độ phân giải cao như giai đoạn bước (Ref 15, 16) và heterodyning (Ref 17), một trong những có thể tính toán trực tiếp tất cả ba biến tại mỗi điểm trong hình ảnh đến một mức độ chính xác lên đến 1000 lần tốt hơn có thể đạt được bằng cách đơn giản rìa đếm. Bằng cách này, displacements nhỏ đến 0,25 nm (2,5 Å) có thể được phát hiện trong nguyên tắc. Để thực hiện một trong những phương pháp này giải thích, các điều khiển độc lập của hai hình ảnh interfering phải có sẵn trong thời gian xây dựng lại. Đây là một hệ quả tự nhiên của thời gian thực hình nổi ba chiều interferometry vì các dầm tham khảo và đối tượng có thể được thay đổi một cách độc lập. Trong phương pháp tiếp xúc đôi, Tuy nhiên, một sắp xếp kép-tham khảo như mô tả trước đó phải được sử dụng để cho phép độc lập kiểm soát.Giai đoạn-bước phương pháp. Giai đoạn bước, một số hình ảnh video được ghi lại của mẫu rìa với một sự khác biệt nhỏ giai đoạn giới thiệu giữa các hình ảnh dựng lại trước khi ghi âm mỗi hình ảnh video. Sự chuyển đổi giai đoạn có thể được thực hiện trong một số cách, nhưng có lẽ các phương pháp phổ biến nhất là sử dụng một gương gắn trên một thiết bị cơ điện dịch như một yếu tố áp điện. Nếu sự chuyển đổi cụm từ áp đặt trước mỗi quay video được biết đến, sau đó chỉ có ba hình ảnh cần được ghi lại. Do cường độ tại mỗi điểm trên hình ảnh được biết là một hàm của các biến ba mô tả ở trên, cường độ thông tin từ ba hình ảnh có thể được sử dụng để giải quyết một loạt các baphương trình trong ba ẩn số. Ngoài việc cung cấp các giải thích tự động của mô hình rìa, giai đoạn bước dành sự gia tăng trong trọng lượng rẽ nước nhạy cảm bằng nhiều như 100-fold (của một rìa) tương đối so với rìa-đếm phương pháp. Trong thực tế, hầu hết các nhà điều tra báo cáo một tăng độ nhạy của khoảng 30.Phương pháp heterodyning. Vẫn còn cao độ nhạy cảm hình nổi ba chiều có thể được lấy với heterodyne hình nổi ba chiềuinterferometry. Như với giai đoạn bước, các điều khiển độc lập của các hình ảnh interfering phải được cung cấp hoặc bằng cách phân tích thời gian thực hoặc tham khảo hai phương pháp. Thay vì giới thiệu một sự thay đổi giai đoạn giữa một số hình ảnh ghi lại, một sự thay đổi tần số cố định được giới thiệu trong một xây dựng lại các chùm tương đối so với khác. Thông thường, giai đoạn acousto-quang sang số bằng được sử dụng để sản xuất một sự thay đổi net tần số of the Order of 100 kHz. Kết quả là, tua một khi được nhìn thấy trong interferogram dựng lại bây giờ bị mờ vì của dịch rõ ràng trên lĩnh vực hình ảnh tại một tỷ lệ 100 kHz. Một máy dò quang học singlepoint được đặt trong mặt phẳng hình ảnh có thể phát hiện chuyển động rìa này và sẽ sản xuất một Sin ra tín hiệu xuất vì tua đi qua vị trí phát hiện. Bằng cách so sánh giai đoạn của tín hiệu này Sin để thu được từ một số điểm khác vào hình ảnh, sự khác biệt trong trọng lượng rẽ nước hoặc đường viền có thể được điện tử được đo. Một bản đồ toàn bộ trọng lượng rẽ nước có thể được thu được bằng cách quét các máy dò quang học qua toàn bộ hình ảnh. Bởi vì quét là cần thiết, tốc độ của heterodyne holographic interferometry là tương đối chậm. Nhạy cảm tiếp cận của một rìa đã thu được, Tuy nhiên.

Kết quả (Việt) 2:

High-Resolution Giải thích phương pháp
Như đã đề cập trước đó, cân nhắc nào được đưa ra chỉ để các mối quan hệ giữa các vân giao thoa ba chiều và chuyển động bề mặt đối tượng. Trong thực tế, sự xuất hiện và vị trí biểu kiến của rìa trong một tái tạo hình ảnh phụ thuộc không chỉ vào chuyển mà còn về đối tượng phản xạ bề mặt và độ sáng rìa hoặc tương phản. Vì vậy, cường độ tại mỗi điểm trong một interferogram holographic tái tạo là một chức năng của ba biến và không chỉ đơn giản là chuyển bề mặt. Sử dụng phương pháp có độ phân giải cao như giai đoạn bước (Ref 15, 16) và phách (Ref 17), người ta có thể tính toán trực tiếp tất cả ba biến tại mỗi điểm trong hình ảnh đến một mức độ chính xác lên đến hơn có thể đạt được bằng 1000 lần đơn giản đếm rìa. Bằng cách này, chuyển vị nhỏ như 0,25 nm (2,5 Å) có thể được phát hiện trong nguyên tắc. Để thực hiện một trong các phương pháp giải thích, kiểm soát độc lập của hai hình ảnh can thiệp phải có sẵn trong quá trình tái thiết. Đây là một hệ quả tự nhiên của thời gian thực giao thoa ba chiều vì các chùm tham chiếu và đối tượng có thể được thay đổi một cách độc lập. Trong phương pháp đúp tiếp xúc, tuy nhiên, một sự sắp xếp dual-tài liệu tham khảo như đã mô tả trước đó phải được sử dụng để cho phép kiểm soát độc lập.
Các phương pháp pha-Stepping. Đối với giai đoạn bước, một vài hình ảnh video được ghi lại trong các mô hình rìa với một giai đoạn khác biệt nhỏ giữa những hình ảnh giới thiệu tái cấu trúc trước khi ghi chép các hình ảnh video. Sự thay đổi pha có thể được thực hiện bằng nhiều cách, nhưng có lẽ là phương pháp phổ biến nhất là sử dụng một chiếc gương gắn trên một thiết bị dịch điện như một phần tử áp điện. Nếu cụm từ thay đổi áp đặt trước mỗi video ghi âm được biết đến, sau đó chỉ có ba hình ảnh cần được ghi nhận. Bởi vì cường độ tại mỗi điểm trên hình ảnh được biết đến là một chức năng của ba biến được mô tả ở trên, thông tin cường độ từ ba hình ảnh có thể được sử dụng để giải quyết một loạt các ba
phương trình trong ba ẩn. Ngoài việc cung cấp phiên dịch tự động của mẫu rìa, giai đoạn bước dành sự gia tăng độ nhạy chuyển bằng nhiều như 100 lần (của một rìa) so với phương pháp rìa đếm. Trong thực tế, hầu hết các nhà nghiên cứu cho một tăng độ nhạy của khoảng 30.
phách Method. Vẫn nhạy holographic cao hơn có thể thu được với phách holographic
giao thoa. Như với giai đoạn bước, kiểm soát độc lập của những hình ảnh can thiệp phải được cung cấp bằng cách phân tích thời gian thực hoặc dual-tham khảo phương pháp. Thay vì giới thiệu một giai đoạn chuyển đổi giữa một số hình ảnh ghi lại, một sự thay đổi tần số cố định được giới thiệu trong một chùm Tái tạo tương đối so với các khác. Thông thường, acousto quang xoay pha được sử dụng để sản xuất ra một sự thay đổi tần số ròng của thứ tự của 100 kHz. Kết quả là, tua một lần được nhìn thấy trong interferogram xây dựng lại đang mờ bởi sự chuyển dịch rõ ràng của họ trên các lĩnh vực hình ảnh với tốc độ 100 kHz. Một máy dò quang SinglePoint đặt trong mặt phẳng ảnh có thể phát hiện chuyển động rìa này và sẽ tạo ra một tín hiệu đầu ra hình sin như tua đi qua các điểm phát hiện. Bằng cách so sánh các giai đoạn của tín hiệu này hình sin cho rằng thu được từ một số điểm khác về hình ảnh, sự khác biệt trong chuyển hoặc đường viền có thể được đo bằng điện tử. An toàn bộ bản đồ dịch chuyển có thể thu được bằng cách quét các máy dò quang trên toàn bộ hình ảnh. Bởi vì quét là cần thiết, tốc độ của phách giao thoa ba chiều là tương đối chậm. Nhạy cảm tiếp cận của một rìa đã được thu được, tuy nhiên.