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Auteur(s)
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Paul SMIGIELSKI : Docteur ès sciences - Ingénieur de l’École supérieure d’optique (ESO) - Attaché à la Direction Scientifique de l’Institut franco-allemand de Recherches de Saint-Louis - Cofondateur d’HOLO3 - Professeur conventionné à l’École nationale supérieure de physique de Strasbourg (ENSPS) - Université Louis-Pasteur de Strasbourg
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Plusieurs laboratoires furent à l’origine en 1965 de l’interférométrie holographique et du véritable départ de l’holographie dans l’industrie. Les chercheurs constatèrent qu’un déplacement trop important de l’objet (ou de tout autre élément du montage), pendant l’enregistrement de l’hologramme, entraînaît l’apparition de franges d’interférence sombres et claires parasites sur l’image restituée, pouvant altérer complètement celle-ci. Pour obtenir un hologramme de bonne qualité, il fallait donc éliminer ces franges parasites, en assurant une stabilité suffisante de l’objet et des différents éléments du montage pendant le temps d’exposition. Mais, d’un autre côté, ces franges d’interférences parasites pouvaient être exploitées et donner de précieux renseignements quantitatifs sur les déplacements qui leur avaient donné naissance. Un défaut majeur pour un hologramme image devenait très intéressant pour les applications industrielles.
Tout ce qui se déforme dans la nature est « a priori » susceptible d’être analysé par interférométrie holographique : de la déformation d’un tympan sous l’effet d’un bang d’avion supersonique à la déformation des éléments d’un moteur en fonctionnement, en passant par la croissance d’un cristal ou par les variations de densité de l’air autour d’un profil d’aile d’avion.
Dans cet article, nous allons traiter aussi bien les aspects physiques que théoriques de l’interféromètrie holographique, en donnant ensuite un aperçu sur les applications.
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5. Interférométrie holographique à double faisceau de référence
Cette technique permet de calculer les déplacements micrométriques en chaque point de la surface d’un objet à partir de son hologramme interférométrique et de les visualiser globalement par une représentation informatique en pseudo-relief ou fausses couleurs. Elle peut être utilisée au laser à émission continue en laboratoire ou au laser pulsé en ambiance industrielle : analyse vibratoire dans l’automobile et l’aéronautique notamment.
Des structures de plusieurs dizaines de mètres carrés de surface peuvent ainsi être étudiées.
Illustrons le principe de fonctionnement dans le cas de la double exposition . Par rapport au montage classique d’interférométrie holographique par double exposition (figure 1), il y a simplement adjonction d’un second faisceau de référence faisant un léger angle avec le premier.
La première exposition est faite à l’aide de la première référence R1 , l’objet étant dans l’état O1 , la seconde référence étant occultée (obturateur Ob2 fermé) ; puis la deuxième exposition est réalisée à l’aide de la deuxième référence R2 , l’objet étant dans l’état O2 , la première référence étant à son tour occultée (obturateur Ob1 fermé) (figure ...
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Interférométrie holographique à double faisceau de référence
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - HORMANN (M.H.) - An application of wavefront reconstruction to interferometry. - Appl. Opt., 4, p. 333-336 (1965).
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(3) - POWELL (R.L.), STETSON (K.A.) - Interferometric analysis by wavefront reconstruction. - J. Opt. Soc. Am., 55, p. 1593-1598 (1965).
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(4) - SURGET (J.) - Two reference beam holographic interferometry for aerodynamic flow studies. - Nouvelle Revue d’Optique, vol. 5, n 4 (1974).
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(5) - DÄNDLIKER (R.), THALMANN (R.) - Heterodyne and quasi-heterodyne holographic interferometry. - Opt. Eng., 24, p. 824-831 (1985).
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(6) - OSTROVSKY (Y.I.), SHCHEPINOV (V.P.), YAKOVLEV (V.V.) - Holographic interferometry in experimental mechanics. - Springer...
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