Sign determination in temporal speckle pattern interferometry without using a temporal carrier

• Lucas P. Tendela ^{[1] [2]} ; Gustavo E. Galizzi ^{[1] [2]}
  1. [1] Instituto de Física Rosario

     Instituto de Física Rosario

     Argentina

     
  2. [2] Universidad Nacional de Rosario

     Universidad Nacional de Rosario

     Argentina

     
• Localización: Óptica pura y aplicada, ISSN-e 2171-8814, Vol. 56, Nº. 2, 2023 (Ejemplar dedicado a: Óptica y Fotónica en Argentina)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Determinación del signo en interferometría de patrones de speckle temporales sin utilizar una portadora temporal
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• Resumen
  • español

    En este artículo, presentamos un método novedoso para detectar el signo correcto de desplazamientos no monótonos en la interferometría de patrones de speckle temporales sin la introducción de una portadora temporal en la configuración óptica. El presente trabajo se basa en uno anterior, donde se elimina la ambigüedad de signo gracias a una función que determina el signo correcto del desplazamiento entre dos interferogramas de speckle consecutivos. Aunque ese enfoque no necesita la introducción de un dispositivo de cambio de fase o franjas de portadores espaciales en la configuración óptica, las intensidades del objeto y los haces de referencia deben registrarse por separado, lo que complica la aplicación de este método para el análisis de fenómenos dinámicos no repetibles. Aquí, la función propuesta se puede aplicar cuando los campos de desplazamiento entre las imágenes sucesivas están en el rango de nanómetros, y no hay necesidad de adquirir las intensidades de los haces del objeto y de referencia. El rendimiento de la función propuesta y sus limitaciones se determinan utilizando interferogramas de speckle simulados por computadora. Finalmente, también se ilustra una aplicación experimental del método propuesto.

  • English

    In this paper, we present a novel method to detect the correct sign of non-monotonous displacements in temporal speckle pattern interferometry without the introduction of a temporal carrier in the optical setup. The present work is based on a previous one, where the sign ambiguity is eliminated due to a function that determines the correct sign of the displacement between two consecutive speckle interferograms. Although that approach does not need the introduction of a phase-shifting facility or spatial carrier fringes in the optical setup, the intensities of the object and the reference beams must be recorded separately, which complicates the application of this method for the analysis of nonrepeatable dynamic phenomena. Here, the proposed function can be applied when the displacement fields between the successive frames are in the nanometer range, and there is no need to acquire the intensities of the object and the reference beams. The performance of the proposed function and its limitations are determined using computer-simulated speckle interferograms. Finally, an experimental application of the proposed method is also illustrated.