S rozvojem holografie se rychle rozšířily také holografické varianty známých typů interferometrů pro výzkum transparentních objektů. Přesto, že se jedná o holografické varianty, neumožňují tyto interferometry ještě měření trojrozměrných transparentních objektů, ale jsou určeny pouze pro výzkum dvojrozměrných a rotačně symetrických objektů. Od svých původních variant se liší především tím, že musí používat laser, ale pro získání kvalitních interferogramů nepotřebují holografické interferometry kvalitní optické prvky či průzory a umožňuje navíc i výzkum transparentního objektu vůči nehomogennímu referenčnímu stavu. To je umožněno díky tomu, že k pozorované interferenci dochází mezi svazky, které projdou stejnými optickými prvky, ale v jiném časovém intervalu.
Holografické interferometry mohou pracovat buď metodou dvojí expozice, nebo v reálném čase. Při práci metodou dvojí expozice se na jednu fotografickou desku zaznamenávají dva různé stavy téhož transparentního objektu. Takovým způsobem pracuje např. interferometr s průměrem zorného pole 50 mm sestavený na FS VUT v Brně v roce1975 - Pavelek, Liška [6-15], který je uveden v přiloženém souboru obraz 1 (schéma) a obraz 2 (fotografie). Daleko vhodnější jsou však holografické interferometry pracující v reálném čase, kdy se na fotografickou desku zaznamenává pouze jeden referenční stav transparentního objektu a při rekonstrukci interferuje rekonstruovaný předmětový svazek p* s reálným předmětovým svazkem p procházejícím měřeným objektem v jiném stavu, a to v reálném čase (viz další text). Je třeba poznamenat, že žádný stav objektu nemusí mít homogenní rozložení indexu lomu, a proto lze provádět i výzkum transparentních objektů vůči nehomogennímu referenčnímu stavu (např. zobrazení teplotního pole v žárovce se zakřiveným nehomogenním sklem – Liška [6-15], viz obraz 3).
Obr. 13-9 Schéma holografického Machova - Zehnderova interferometru (LA laser, D dělič, Z zrcadla, C čočky, H fotografická deska - hologram, F fotoaparát, M měřicí prostor o délce L, p předmětový svazek, r referenční svazek,)
Velice rozšířený je především holografický Machův – Zehnderův interferometr pracující v reálném čase [3-24], jehož schéma je uvedeno na obr. 13-9. Fotografie takového interferometru se zorným polem o průměru 80 mm, který byl sestaven na FS VUT v Brně v roce 1978 - Pavelek, Liška [6-15], je v přiloženém souboru obraz 4 (bez čočky C4). Světelný svazek z laseru LA se na děliči D rozdělí na svazek předmětový p a holografický referenční r. Předmětový svazek je po odraze na zrcadle Z1 upraven čočkami C1 a C2 na paralelní svazek o větším průměru, prochází měřicím prostorem M o délce L a dopadá na fotografickou desku H (hologram). Obdobně je po odraze na zrcadle Z2 upraven čočkami C3 a C4 holografický referenční svazek, který se odrazí na zrcadle Z3 a rovněž dopadá na fotografickou desku H. Pokud chceme zařízení používat pro různé transparentní objekty, provedeme holografický záznam předmětového svazku (viz kap. 2.21) bez nehomogenit v měřicím prostoru. Po vyvolání fotografické desky je třeba umístit tuto desku zpět do sestavy (pomocí speciálního držáku zajišťujícího umístění na stejné místo) a osvětlit ji rekonstrukčním svazkem, který by měl být shodný s referenčním svazkem r. Vytvoří se přitom rekonstruovaný předmětový svazek p* (s vlnoplochou vyznačenou v obrázku 13-9 čárkovaně), který je shodný s původním předmětovým svazkem p, představujícím homogenní rozložení indexu lomu v měřicím prostoru. Tento rekonstruovaný svazek p* interferuje s reálným předmětovým svazkem p ovlivněným nehomogenitami v měřicím prostoru (s vlnoplochou vyznačenou v obrázku plnou čarou) a vzniklou interferenci, která je obrazem nehomogenit v měřicím prostoru, lze sledovat ve fotoaparátu F. Čočka C5 slouží pouze k zaostření vhodné roviny z měřicího prostoru do fotoaparátu, aby se tím potlačila difrakce na hranách objektu a aby bylo možné provést efektivně korekce na zakřivení paprsků procházejících nehomogenním prostředím.
Do sestavy na obr. 13-9 je vhodné zařadit dělič D s plynulou regulaci intenzit prošlého a odraženého svazku, který může zabezpečit vhodné poměry intenzit v jednotlivých fázích práce holografického interferometru. Při záznamu hologramu by měl být poměr intenzit referenčního svazku k předmětovému svazku asi 3 : 1 a při práci interferometru v reálném čase by měl být poměr rekonstruovaného předmětového svazku p* (má menší intenzitu než původní předmětový svazek) k reálnému předmětovému svazku p nejlépe 1 : 1.
Uvedený holografický Machův – Zehnderův interferometr lze snadno seřizovat na konečnou a nekonečnou šířku interferenčních proužků v referenční oblasti, a to jemným natáčením zrcadla Z3 při práci interferometru v reálném čase. Natočení zrcadla způsobí změnu úhlu dopadu rekonstrukčního svazku r na fotografickou desku, čímž se odkloní také rekonstruovaný předmětový svazek p*. Mírné odklonění rekonstruovaného předmětového svazku od reálného předmětového svazku p vytvoří pak charakteristickou paralelní osnovu interferenčních proužků.
Holografický Machův – Zehnderův interferometr má veškeré výhody Machova – Zehnderova interferometru z kap. 13.4, ale nepotřebuje kvalitní optické prvky a umožní výzkum transparentního objektu vůči nehomogennímu stavu. Z tohoto důvodu lze zařízení s výhodou používat v oblasti mechaniky tekutin, techniky prostředí, přestupu tepla apod., viz také příklady výzkumů v kap. 13.11.