Page 120 - ДисМокрий21
P. 120
120
формування цього оптичного поля, є довжина хвилі ПАХ та ширина оптичного
пучка. Розглядали ПАХ з довжинами хвилі в області від часток міліметра до
кількох міліметрів. Для твердих тіл такі довжини хвиль відповідають частоті
кілька мегагерц. Цей діапазон довжин хвиль використовується у неруйнівному
контролі та для дослідження поверхневих властивостей твердих тіл. Діапазон
ширини оптичного пучка приймається від десятих міліметра до кількох
міліметрів.
Розглянемо фазову структуру оптичного поля, створеного відбитою
оптичною хвилею від поверхні зразка, по якій поширюється ПАХ. Приймаємо,
що розподіл фази відбитої оптичної хвилі біля поверхні зразка, має такий самий
період, як і довжина ПАХ. Також припускаємо, що такий самий просторовий
період модуляції фази відбитої хвилі існує і біля поверхні фотоприймача.
Розглянемо умови, за яких це твердження буде справедливим. Відомий ефект
Талбота, який полягає в відтворенні зображення гратки на певній відстані від
неї за проходження паралельного пучка світла через неї. Ця відстань дорівнює
2
величині 2d /λ, де λ ‒довжина оптичної хвилі, d ‒ період періодичної
структури. Також відзначимо, що виникає кілька зображень на різних
відстанях. Цей ефект проявляється в ближній дифракційній зоні. Умовою
виникнення цього ефекту є умова λ << d, а також велика кількість періодів
гратки. Причиною утворення зображення є відновлення просторового фазового
розподілу поля оптичної хвилі. Ширина оптичного пучка повинна також бути
достатньо великою, оскільки за вузького пучка виникають дифракційні ефекти,
які спотворюють структуру оптичного поля.
Для хвилі, відбитої від поверхні зразка, по якому поширюється ПАХ
справджується умова λ << Λ , де Λ – довжина акустичної хвилі. Розглянемо
фазову структуру оптичного поля у випадку, коли ширина оптичного пучка
буде в декілька разів більшою за довжину хвилі ПАХ. Було проведено числове
моделювання для знаходження просторового фазового розподілу відбитої
оптичної хвилі. Моделювання проводили з допомогою принципу Гюгейнса–
