Comment l’interférométrie holographique pourrait influencer l’avenir

L’interférométrie holographique est la technique de mesure de la contrainte, de la déformation et des vibrations avec la lumière. Il est défini par la longueur d’onde de la lumière, trouvant des failles dans les liaisons structurelles. Il exploite pleinement la capacité d’un hologramme à reproduire le champ optique réfléchi ou transmis par un objet.

L’interférométrie holographique utilise deux capacités imprévues d’un hologramme. Premièrement, un hologramme peut enregistrer des champs incohérents et les reconstruire de manière cohérente afin qu’ils puissent interférer dans son champ reconstruit. Deuxièmement, un hologramme peut reconstituer le champ optique à partir d’un objet. Il peut être refait avec une telle fidélité qu’il interfère avec le champ d’origine de l’objet lorsqu’il est déplacé de sa position d’origine.

Dans un article de synthèse publié dans Lumière : fabrication avancée, Karl Stetson de Karl Stetson Associates a raconté la découverte de l’interférométrie holographique, discuté de son développement et énuméré certaines de ses principales applications. L’article, « La découverte de l’interférométrie holographique, son développement et ses applications », a évalué les expériences originales et ce qui pourrait arriver à l’avenir.

L’auteur s’est inspiré de « Holographic Visions: A History of New Science » de Sean Johnston, mais a ressenti un profond sentiment d’insatisfaction. Il a donc travaillé à repenser l’approche de nombreuses expériences décrites dans le livre. Cela lui a permis de tout évaluer avec un regard neuf et de tester les théories.

Un exemple était les franges d’interférence sur les bords de reconstructions holographiques spécifiques. L’auteur a expliqué comment son équipe a travaillé ensemble pour changer sa méthodologie, par rapport à plusieurs décennies auparavant. Ils ont trouvé qu’il était essentiel de bien évaluer comment ces franges sont apparues. Grâce à leur expérimentation, l’équipe a constaté qu’il était plus utile pour mesurer les vibrations en temps réel sur des surfaces réfléchissantes.

La mesure des vibrations en temps réel sur les surfaces réfléchissantes est vitale pour de nombreuses industries. Alors que l’équipe a d’abord utilisé des boîtes de conserve et d’autres formes simples, elle a eu du mal à trouver un secteur qui pourrait tirer pleinement parti de l’interférométrie holographique. Cependant, l’industrie du transport aérien s’est très rapidement ralliée, avec l’appui de professeurs d’acoustique.

Les tests holographiques nécessitaient un investissement initial important, ce qui ajoutait des coûts considérables aux produits. Les compagnies aériennes y investiraient, car toute défaillance serait plus importante que le coût initial. Les moteurs à réaction vibrent beaucoup et la fatigue cyclique élevée est une source majeure de défaillance des pales. Ils sont conçus pour avoir des résonances qui ne sont pas excitées aux vitesses de rotation de fonctionnement. L’holographie offrait un moyen de visualiser les formes de mode et de confirmer les analyses mathématiques.

Le rendement élevé d’un moteur à réaction dépend de l’espace étroit entre les extrémités des pales et le carter du moteur. Un matériau abradable est collé sur les carters moteur. Si les lames rotatives entrent en contact avec le boîtier suite à une déformation, elles ne feront que gratter du matériau et ne se détacheront pas. S’il y a des endroits où le joint n’est pas bien collé au carter, ceux-ci peuvent être assommés par les lames de raclage et entraîner une moins bonne efficacité du moteur. Le bruit ultrasonique montre les zones dissoutes sous forme de taches sombres lors des tests holographiques d’un segment de boîtier.

Le passage à l’interférométrie holographique numérique était inévitable, compte tenu des développements technologiques des trente dernières années. Il ne fait aucun doute qu’il y aura d’autres développements dans ce domaine à l’avenir, mais l’auteur ne sait pas exactement où cela nous mènera.