We consider the hypothesis of instantaneous volume speckle structures in a partially coherent optical wave field of frequency-broadband radiation from an extended light source. We discuss the spatiotemporal correlation properties of instantaneous speckle structures and the relation of these properties with the spatiotemporal coherent properties of the wave field. We show that the instantaneous speckle structures determine spatial fluctuations of the wave field and its spatial coherent properties. Using numerical calculations of the field of wave perturbations in the near-field diffraction region of the extended light source, we obtain images of instantaneous speckle structures in the longitudinal cross section of the wave field and investigate the correlation properties of the spatial distribution of the instantaneous intensity of the wave field in the direction of its propagation as functions of the width of the frequency spectrum and the width of the angular spectrum of the field. We show that the longitudinal length of instantaneous speckles can be determined either by the width of the frequency spectrum of the field, or the width of its angular spectrum, or, jointly, by the width of the frequency spectrum and the width of the angular spectrum of the field. We find conditions under which instantaneous speckle structures propagate, experiencing decorrelation changes during their propagation, to a distance that is determined by the width of the angular spectrum of the field.

Исследованы возможности метода цифровой спекл-интерферометрии для определения субпиксельных смещений спекл-структуры, формируемой смещаемым или деформируемым объектом с рассеивающей поверхностью. Анализ пространственных спектров спекл-структур позволяет проводить измерения с субпиксельной точностью и расширить нижнюю границу диапазона измерений смещений спекл-структур в область субпиксельных значений. Метод реализован на основе цифровой записи изображений несмещенной и смещенной спекл-структур, их пространственного частотного анализа с использованием численно заданных постоянных фазовых сдвигов и корреляционного анализа пространственных спектров спекл-структур. Преобразование в частотную область позволяет получить измеряемые величины с субпиксельной точностью по смещению минимума интерференционной картины в дифракционном гало при введении дополнительного фазового смещения в комплексный пространственный спектр спекл-структуры или по величине наклона линейного участка графика функции фазового набега в поле комплексного пространственного спектра смещенной спекл-структуры. Возможности метода исследованы в натурном эксперименте.