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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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7. Conclusion
Grâce aux progrès réalisés dans les domaines du laser, de l’informatique et des supports photosensibles, l’interférométrie holographique est en train de pénétrer le monde industriel, notamment pour l’analyse (sans contact) des vibrations des matériaux et structures et la mesure des contraintes. La surface des objets étudiés peut aller de quelques millimètres carrés à quelques dizaines de mètres carrés. La visualisation des déformations est globale et précise, contrairement à la plupart des autres méthodes, et la mesure des déplacements peut se faire en chaque point de la surface avec une grande résolution (0,01 µm). La grande sensibilité de la méthode permet d’utiliser des contraintes extrêmement faibles dans les contrôles non destructifs pour faire apparaître les défauts internes en surface. Sa grande résolution spatiale (on a, en fait, l’équivalent, avec une CCD de 500 par 500 pixels, de 250 000 accéléromètres !) permet d’obtenir avec précision des dérivées spatiales et de faire de l’intensimétrie vibratoire performante.
L’utilisation de la cinéholographie et le développement de logiciels rapides permettront, à court terme, la mesure des déplacements 3D, en temps quasi réel, sur le site industriel et la détermination des modes vibratoires de structures pour une excitation complexe quelconque inconnue.
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BIBLIOGRAPHIE
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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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