干涉条纹位相抖动的实时补偿

　　1引言

　　在连续波全息记录系统中存在的普遍问题是曝光时间内全息记录条纹不够稳定。这种不稳定性可能产生于空气湍流，系统中部件振动及激光频移，从而导致所记录的条纹对一比度下降，使全息再现象衍射效率降低，甚至不能再现。为了解决这个问题，通常采用重型隔振台，以达到隔振要求(典型值<}u/8)。这就使系统变得相当笨重;而且，这种系统对环境的影响(诸如气流和噪声传播)仍是较敏感的。为了克服这些局限性，197了年，Macquigg〔么〕提出以电子伺服系统驱动全息记录系统中参考臂的压电反射镜，以补偿参物光束之间的位相抖动。这种补偿扰动的条纹锁定技术，应用前景广泛。不仅可以稳定全息记录条纹，得到高质量的全息图片，而且可以用于许多干涉测试工作，如全息实时法测物体表面变形;测量光学元件表面面形，可直按给出物体轮廓曲线，测量精度可达几/100〔“〕;实时调节激光腔长，稳定激光频率。为了探讨这种技术的广泛应用，我们首先采用迈克尔逊干涉仪光路进行条纹锁定技术的原理性实验。

　　2实验反馈控制系统

　　考虑到由实际的全息系统得到的采样条纹光强很弱，光电接收器探测到的信号是深理在杂散光、暗电流和外界干扰所产生的噪声背景中的，信噪比较低，为此，我们在系筑中采用了锁相放大器，进行相关检测，以达到抑制噪声和干扰，发现微弱信号的目的。

　　可见，当=以“+1)万佑侣亏电生阴父流分量达到蚊大，同盯考脂倪1舀亏阴且沉万重取可取平若从位相探测的灵敏度考虑，狭缝宽度应尽量窄。如果研太大，就会将外界干扰引起的位相抖动信息平滑掉。因拍摄全息图时，要求条纹光程差抖动量小于，/8，所以我们取班=含，就可保证系统有足够高的探测灵敏度。

　　2.3致动器

　　将若干片压电陶瓷以机械串联、电并联的方式粘结在一起，就可制做出一个致动器。我们使用的致动器，基本性能参数如表1所示。图2示出了其电压一变形曲线。可见，它的非线性度和滞后都比较小。当控制信号电压经高压放大器放大后，施加在致动器上，它就随电压变化线性地伸缩，推动其表面的反射镜校正由于扰动引起的光程变化。

　　2.4电子伺服装置

　　锁相放大器具有较强的抑制噪声能力，其原理框}月如图3所示。

　　锁相放大器是利用互旧关检测原理工作的，因此需要对被测信一号进行调制。调制信号施加到致动器上产生的光程变化应小于之/s，在稳态时，它才不致于影响拍摄全息图的稳定性。调制频率的选择，一方面要考虑到使其处于噪L厅较小的频域，避开闪烁噪声;要根据信息变化的频率f;大小选择，满足: