Размер спекла

• Объективная спекл картина

Рис. 8.9. Размер объективного спектра

Диаметр ε наименьших из спеклов приблизительно равен диаметру дифракционной картины от области, освещаемой лазером на поверхности матовой пластины.

Если диаметр области, освещаемой лазером 2a, расстояние от объектива до плоскости наблюдения λ, то α = a/λ и ε ≈ λ/α

• Субъективная спекл картина

Рис. 8.10. Размер субъективного спектра

Диаметр ε наименьших из спеклов приблизительно равен диаметру дифракционной картины от объектива, формирующего изображение.

Если диаметр объектива 2a, расстояние от объектива до плоскости наблюдения λ, то α = a/λ и ε ≈ λ/α

• Смещение

Если объект G освещается параллельным пучком, падающим на него под некоторым углом, то при его смещении в собственной плоскости разность фаз волн, исходящих из его разных точек, не изменяется. Поэтому спекл-структура в плоскости π' тоже останется без изменений, она лишь будет следовать за перемещением объекта.

• Поворот

Если же объект G повернуть в его собственной плоскости, то относительные фазы и спекл-структура изменятся (во всех случаях, кроме случая нормального падения пучка на объект G). То же самое происходит и тогда, когда мы имеем дело с диффузно отражающим объектом.

Рис. 8.11. Схема с перпендикулярным падением лучей

• Влияние диафрагмы

Если в некоторой плоскости перед объективом поместить диафрагму и перемещать ее в этой плоскости, то спекл-структура в плоскости π' будет изменяться. Смещение диафрагмы эквивалентно введению некоторого фазового множителя, неодинакового для разных точек объекта, на которых происходит дифракция излучения.

Рис. 8.12. Влияние смещения диафрагмы

При изменении положения диафрагмы изменяются разности фаз в плоскости π между дифракционными картинами, соответствующими разным точкам объекта G, а это и приводит к изменению спекл-структуры.

• Влияние формы диафрагмы

Форма диафрагмы определяет форму спеклов, как следует из механизма их образования. На рис. 8.19 для примера показаны спеклы, получающиеся в случае щелевой диафрагмы - все они вытянуты в направлении, перпендикулярном ориентации щели.

Рис. 8.13 Влияние формы щелевой диафрагмы (в правом углу рисунка приведена форма диафрагмы)

• Изменение спекл-структуры при смещении плоскости наблюдения

Сместим плоскость наблюдения π в направлении перпендикуляра к ней.

Дифракционные картины, являющиеся изображениями разных точек матового стекла, изменятся. Если смещение δλ мало, то между спекл-структурами в плоскостях π' и π'' будет некая корреляция.

Рис. 8.14. Влияние смещения плоскости наблюдения

Как известно, изображением каждой точки объекта является дифракционная картина, имеющая в трехмерном пространстве форму "сигары". Такие "сигары" ориентированы так, как показано на рисунке и в пространстве расположены хаотически. Если смещение мало по сравнению с половиной длины "сигары", то будет существовать корреляция между спекл-структурами в плоскостях π' и π''. Для этого случая можно ввести коэффициент подобия

Из этой формулы и условия подобия изображений точечного источника при дефокусировке следует, что для увеличения коэффициента подобия при заданном δλ нужно уменьшить угловую апертуру 2α объектива О. К такому же выводу придем, если рассматривать смещение не плоскости π', а самого диффузного объекта G.

Аналогичный результат будет получен и при смещении объектива вдоль оси при неизменном положении плоскости π' и объекта G.