Восстановление параметров движения отражателя как обратная задача в оптической гомодинной интерференционной системе
Диссертация
К одному из актуальных направлений современной оптики относится исследование интерференции оптического излучения в лазерной гомодинной системе с движущимся отражателем. Важным фактором, стимулировавшим проведение таких исследований, было открытие и широкое внедрение в практику когерентных источников излучения, способствовавших реализации различных методов интерферометрии. Результаты исследования… Читать ещё >
Список литературы
- Коронкевич В.П., Соболев B.C., Дубинцев Ю. H. Лазерная интерферометрия Новосибирск, Наука. 1983. 212 с.
- Андрущак Е.А., Тычинский В. П. Цифровая фазометрическая система счета целой и дробной доли полосы для гомодинного интерферометра // ПТЭ. 1980. — № 2. -С.169−173.
- Франсон М. Оптика спеклов. М.:Мир, 1980. 171 с. 4. Вест Ч. Голографическая интерферометрия. M. :Мир.-1982.-504 с.
- Оптическая голография. Пер. с англ./ Под ред. Г. Колфилда М.: Мир, 1982. — Т.1 — 376 с. -Т.2 — 736 с.
- Тучин В. В. Лазеры и волоконная оптика вбиомедицине // Лазеры и современное приборостроение. СПб.- 1991.- С.44−51./ Ред. B.C. Привалов. 10. Приезжаев A.B., Тучин В. В., Шубочкин Л. П. Лазерная диагностика в биологии и медицине.- М. :Наука 1989.-С.237.
- Ul’yanov S.S., Ryabukho V.P., Tuchin V.V. Speckle interferometry for biotissue vibration measurement // Opt.Eng.- 1994.- v.33.- N3. P.908−914.
- Окоси Т.К., Оцу M., Нисихава X., Кюма К., Хататэ К., Волоконно-оптические датчики. Пер. с яп.
- Л:Энергоатомиздат. Ленинград, отделение. 1990 256 с.87
- Балаев В.И., Мишин Е. В., Пятахин В. И. Волоконно-оптические датчики параметров физических полей / / Кв. электрон. 1984.- Т.Н. — № 1. — С. 10−30.
- Бусурин В.И., Семенов А. С., Удалов Н. П. Оптические и волоконно-оптические датчики // Кв. электрон. 1985.-Т.12. — № 5. — С.901−944.
- Зак Е. А. Когерентные световые методы измерения параметров механических колебаний / / Зарубежная радиоэлектроника.- 1975. N12. — С.70−75.1 б. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография М.: Мир, 1973. 686с.
- Powell R.L., Stetson К.A. Interferometric analysis by wavefront reconstruction // J. Opt.Soc.Am. 19 651. V.55. P.1593−1596.
- Stetson K.A., Powell R.L. Interferometric hologram evaluation and real time vibration analysis of diffuse objects // J. Opt.Soc.Am. 1965 — V.55. — P.1694−1703.
- Vikram C.S. Study of vibrations // Holographic interferometry. Berlin: Springer-Verlag, 1994. P.293−317.
- Miler M. Stroboscopic holography in ramp approximation // Opt.Commun. 1975 — V.14 — P.406−408.
- Molin N.E., Stetson K.A. Measuring combination mode vibration patterns by hologram interferometry // J. Phys. E: Sci. Instrum. 1969. Vol.2. P.609−616.
- Stetson K.A. Effects of beam modulation on fringe loci and localization in time-average hologram interferometry // J. Opt. Soc. Am. 1970. Vol.60. P.1378−1389.
- Wilson A.D., Strope D.H. Time-average holographic interferometry of a circular plate vibrating simultaneously in two rationally related modes // J. Opt. Soc. Am. 1970. Vol.60. P.1162−1170.
- Wilson A.D. Computed time-average holographic interferometric fringes of a circular plate vibrating88simultaneously in two rationally or irrationally related modes // J. Opt. Soc. Am. 1971. Vol.61. P.924−932.
- Stetson K.A. Method of stationary phase for analysis of fringe functions in hologram interferometry // Appl. Opt. 1971. Vol.11. P.1725−1736. 2 6. Экспериментальная механика: Книга 1.- M.: Мир. 1990. 616 с.
- Vikram C.S. Stroboscopic holographic interferometry of vibration simutaneously in 2 sinusoidal modes // Opt.Commun. 1974.- V.ll. — P.360−364.
- Aleksoff C.C. Temporally modulated holography // Appl.Opt. 1971 — V.10. — P. 1329−1341.
- Zambuto M.H., Fischer W.K. Shifted reference holographyc interferometry // Appl.Opt. 1973. V.12. -P.1651−1655.
- Vikram C.S. Frequency-shifting for numerical-analysis in time-average holography of vibration // Optik 1993. V.93. — P.155−156.
- Vikram C.S. A scheme for quantitative holographic vibration analysis from reconstructed irradiance data // J. Modern Optics. 1992. — V.39. — P.1987−1989.
- Hariharan P. Application of holographic subtraction to time-average hologram interferometry of vibrating objects // Appl.Opt. 1973. — V.12. — P.143−146.
- Vikram C.S., Bhatnager C. S Application of holographic subtraction to time-average hologram interferometry of vibrating objects // Appl.Opt. 1973. — V.12.1. P.2239−2240.
- Sato Т., Ogawa H., Ueda M. Contour generation of vibrating object by weighted subtraction of holograms // Appl.Opt. 1974 — V.13. — P.1280−1282.
- Hariharan P. Sensitivity improvement by step-biasing in holographic interferometry // Opt.Eng. 1976.1. V.15. P.279−279.89
- Рябухо В.П. Интерференция оптических спекл-полей: Закономерности, методы исследований и применения: Диссерт. доктора физ.-мат. наук. Саратов: СГУ, 1996.
- Аранчук В.М., Зацепин H.H. О зависимости амплитуды сигнала доплеровского спекл-интерферометра от соотношения между размерами спеклов и премной апертуры // ЖТФ 1988. — Т.58. — В.10. — С.2060−2062.
- Рябухо В.П., Ульянов С. С. Амплитудно-фазовая модуляция сигнала спекл-интерферометра вибраций / / Письма в ЖТФ. 1991. — Т.17. — В.13. — С.11−15.
- Веселов JI.M., Попов И. А. Измерение частоты и амплитуды вибрацийтела методом динамической спекл-интерферометрии // ЖТФ 1990. — Т.60. — В.10. — С.182−184.
- Ul’yanov S.S., Ryabukho V.P., Tuchin V.V. Speckle interferometry for biotissue vibration measurement // Opt.Eng. 1994. — V.33. — P.908−914.
- Горбатенко Б.Б., Зимняков Д. А., Рябухо В. П. Лазерный спекл-интерферометр температурных деформаций // В сб.: Применение лазеров в науке и технике. Материалы 6 межреспубл. научно.-техн. семинара. Иркутск, ОАТФ ИНЦ РАН, 1994. с.51−53.90
- Ryabukho V.P., Ul’yanov S.S. Spectral characteristics of dynamic speckle-fields interference signal for surfaces motion measurements // Measurement. 1992. -V.10. — P.39−42.
- Ryabukho V.P., Tuchin V.V., Ul’yanov S.S. Interferentional methods of speckle optics in laser diagnostics of surface // In Proc. SPIE: Microtechnology and Laser Diagnostics of Surfaces. V.1723. P.143−151.
- Ryabukho V.P., Tuchin V.V., Ul’yanov S.S., Zimnyakov D.A. Coherent optical techniques in biomedical diagnostics // In Proc. SPIE: Cell and Biotissue Optics: Application in Laser Diagnostics and Therapy. -1994. V.2100. — P.19−29.
- Клименко И.С. Голография сфокусированных изображений и спекл-интерферометрия. М.: Наука. — 1985. — 224 с.
- Неразрушающие голографические исследования / Под. Ред. Р. Ерфа / Пер. С англ.. М.: Машиностроение. 1979. — 448 с.
- Спекл-интерферометрия. Обзорная информация / Власов Н. Г., Мацонашвили Р. Б., Штанько А. Е., Горшков В. И.
- М.: ВНИИКИ. 1984. — В.1. — 52 с.
- Yamaguchi I Fringe formations in deformation and vibration measurements using laser light / Progress in Optics. 1985. — V.22. — Ed. E. Wolf, north-Holland, Amsterdam, chap.5, P.174−341.
- Клименко И.С., Кузнецова Т. В., Малов А. Н. Получение высококонтрастных спекл-интерферограмм продольного смещения при регистрации спекл-поля в Фурье-плоскости // ЖТФ 1986. — Т.56. — В.9. — С.1744−1748.
- Joenathan С., Haible Р., Tiziani H.J. Speckle interfermetry with temporal phase evaluation: influence of decorrelation, speckle size, and nonlinearity of camera. // Appl.Opt. 1999. — V.38. -P.1169−1178.
- Островский Ю.И., Бутусов M.M., Островская Г. М. Голографическая интерферометрия. М.: Наука. — 1977. -336 с. 56. Островский Ю. И. Щепинов В.П., Яковлев В. В. Голографические интерференционные методы измерений деформаций. М.: Наука. — 1988. 248 с.
- Клименко И.С., Кривко Т. В., Малов А. Н., Рябухо В. П. Спекл-интерферометрия продольного смещения с объемной регистрацией спекл-структур // ЖТФ 1988. — Т. 58. В.1. — С.182−186.
- Клименко И.С., Рябухо В. П., Федулеев Б. В. К вопросу о пороговой чувствительности голографической и спекл-интерферометрии / / В сб.: Пятая Всесоюзная конференция по голографии. Тез. доклада. Ч. 1. — Рига. ИФАН JICCP, 1985. — С.162−163.
- Усанов Д.А., Скрипаль А. В. Телевизионная измерительная микроскопия. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1996. — 132 с.
- Chen F., Griffen С.Т., Allen Т.Е. Digital speckle interferometry: some developments and applications for vibration measurement in the automotive induustry. // Opt.Eng. 1998. — V.37. — P.1390−1397.
- Rustad R. Phasor-difference method for measuring the amplitude and the pfase of small-amplitude vibrations with TV holography // Appl.Opt. 1998. — V.37. -P.5383−53−93.62vibration analysis using TV hol^^^apiyy. // 1993.- V. 32. P.684−691.
- Double-pulse subtraction TV bolo^-jc-aphy. //1. Opt.Eng. 54. Doval A.F., j.D.R./ Jones
- Stoboscopic additive fiber optic TV-for whole field out-of-plane vibrationcontrol m Appl-Opt- «gpooren R- 1992. V.31. ~ P.1000−1007.
- Fernandez J.L., PerezAmor ^ Valera
- J.D.C. Contrast enhanced phase, — controlledholography
- Ot>txcs and Lasers in Engineering. 1995.analyses. // r1. V 25. P.323−342.
- Bachor H.A., Sandeman R.J. Fringe pattern
- D Fourier transform // Appl.Qpt.gg. Bone D.J.analysis using a1. Vol.25, N10. P.1653−1660.
- Okamoto T., Nagayama H. Performance ofspatial filtering detector applied to a speckXe1. Sei. Techno1. 1990. Vol.!1986. 69. Yamaguchi I. adisplacement sensor // Meas. p.406−412.nC) TomitaY., Yahalom R.
- Self-pumped phase-conjugate mirror // Opt.
- Yariv A. Phase shift and crOSs1989. Vol.73talk of a1. Commun.71 ishi Yinterferometry1. P.413−418.
- Uehira I Laser-diode phase shifting with a self-pumped phase conjugatemirror // Opt1.tt. 1993. Vol.18. P.1−493
- Pryputniewi.cz R.J. Quantitative determination of displacement and strains from holograms // Holographic interferometry. Berlin: Springer-Verlag, 1994. P.33−47.
- Rosvold G.O. Video-based vibration analysis using projected fringes // Appl.Opt. 1994. — V.33. — P.775−786.
- Dyrseth A.A., Skatter S. Vibration analysis of logs with electronic speckle pattern interferometry. // Appl.Opt. 1997. — V.36. P.3649−3656.
- Saldner H.O. Phase-stepped television holographic technique for measuring phase and amplitude maps of small vibrations. // Appl.Opt. 1996. — V.35.1. P.3791−3798.
- Tllingsrud S., Rosvold G.O. Analysis of a data-based TV-holography system used to measure small vibration amplitudes. // JOSA A-Optics and Vision. 1992. — V.9. — P.237−251.
- Hariharan P., Oreb B.F., Eiju T. Digital phase-shifting interferometry: simple-error-compensating phase calculation algorithm. // Appl.Opt. 1987.1. V.26. P.2504−2505.
- Vikhagen E. Vibration measurement using phase shifting TV-holography and digital image processing. // Opt.Commun. 1989. — V.69. — P214−218.
- Lu B., Hu Z., Abendroth H., Eggers H., Ziolkowski E. Improvement of time-average subtraction technique applied to the vibration analysis with TV-holography. // Opt.Commun. 1990. — V.78. — P.217−221.
- Joenathan C. Vibration fringes by phase stepping on an electronic speckle pattern interferometer: an analysis. //Appl.Opt. 1991. — V.30. — P.4658−4665.
- Creath K. Phase-shifting holographic interferometry // Holographic interferometry. Berlin: Springer-Verlag, 1994. P.109−150.94
- Morimoto Y., Fujisawa M. Fringe pattern analysis by a phase-shifting method using Fourier transform // Opt. Eng. 1994. Vol.33, N11. P.3709−3714.
- Spagnolo G.S., Ambrosini D., Paoletti D. Measurement of vibration amplitude by an optical fiber-based moire interferometer. // Optics and Lasers in Engineering. -1998. V.30. — P.213−223.
- Spagnolo G.S., Paoletti D., Ambrosini D. Vibration monitoring by fiber optic fringe projection and Fourier transform analysis. // Opt.Commun. 1997. — V.139. -P.17−23.
- Saldner H.O., Molin N.E., Stetson K.A. Fouriertransform evaluation of phase data in spatially phase-biased TV holograms. // Appl.Opt. 1996. — V.35. -P.332−336.
- Протопопов В.В., Устинов Н. Д. Лазерное гетеродинирование. М.: Наука. — 1985. — 288 с.
- Клочков В. П., Козлов Л. Ф., Потыкевич И. В., Соскин М. С. Лазерная анемометрия, дистанционная спектроскопия и интерферометрия. Справочник. Под ред. М. С. Соскина. -Киев: Наукова думка, 1985. 760 с.
- Koelink М.Н., Slot М., F.F.de Mul, et.al. Laser Doppler velocimeter based on the self-mixing effect in a fiber-coupled semiconductor laser: theory // Appl.Opt. 1992. — V.31. — P.3401−3408.
- Jentink H.W., F.F. de Mul, et.al. Small laser Doppler velocimetr based on the self-mixing effect in diode laser. // Appl.Opt. 1988. — V.21. — P.379−385.
- Shinohara S., Mochizuki A., Yoshida H., Sumi M. Laser Doppler velocimeter using the self-mixing effect of a semiconductor laser diode. // Appl.Opt. 1986. — V.25. — P.1417−1419.
- Маргин А.В. Доплеровский измеритель скорости на основе инжекционного лазера // ЖТФ -1994.-т.64- в.1-С.184−189.95
- Сытин В.А., Чмутин A.M. Лазерный виброметр с прямой обработкой доплеровского сигнала. // Изв. ВУЗов. Приборостроение. 1991. — № 7. — С.68−72.
- Чмутин A.M. К теории лазерного доплеровского виброметра. // Лазерная техника и оптоэлектроника. — 1993. -№ 1−2. С.46−49.
- Shimizu Е.Т. Directional discrimination in the self-mixing type laser Doppler velocimeter. // Appl.Opt. 1987. V.26. — P.4541−4544.
- Lin Y.J., Pan C.L. Precision displacement by active laser heterodyne interferometry. // Appl.Opt. 1991. -V.30. — P.1648−1652.
- Козин Г. И., Петров В. В., Проценко Е. Д. Детектирование отраженного излучения по частоте биений двухмодового лазера. // Кв. зл-ка. 1991. — Т. 18. — № 3. — С.391−393.
- Такума Т. Физика полупроводниковых лазеров. М: Мир. 1989. — 310 с.
- Елисеев П. Г. Введение в физику инжекционных лазеров. М: Наука, — 1983.- 294 с.
- Gorecki C., Chebbour A., Tribillon G. Multifunction wavelength-shift interferometry: absolute distance and96velocity measurements. // In Proc. SPIE. V.2340. P.356−365.
- Kikuta H., Iwata K., Nagata R., Distance measurement by the wavelength shift of laser diode light. // Appl.Opt. 1986.- V.25. — P.2976−2980.
- Tatsuno K., Tsunoda Y. Diode laser direct modulation heterodyne interferometer. // Appl.Opt. 1987.- V.26. — P.37−40.
- Fischer E., Dalhoff E., Heim S., Hofbauer U., Tiziani H.J. Absolute interferometric distance measurement using FM-demodulation. // Appl.Opt. 1995.- V.34.1. P.5589−5594.
- Suzuki Т., Sasaki O., Maruyama T. Absolute distance measurement using wavelenth-multiplexed phase-locked laser diode interferometry. // Opt.Eng. 1996. — V.35. -P.492−497.
- Suzuki Т., Sasaki O., Higuchi K., Maruyama T. Phase-locked laser diode interferometer: high-speed feedback control system. // Appl.Opt. 1991. — V.30. — P.3622−3626.
- Обратные задачи в оптике. Пер. с англ./ Под ред. Г. П. Болтса. М.: Машиностроение. — 1984. — 200с.
- Усанов Д.А., Буренин П. В. Численный метод нахождения распределения концентрации примеси в неоднородных полупроводниковых слоях по их спектрам отражения // Микроэлектроника. 1975. — Т.4. — В.2. — С.140−144.
- Казаков С.А., Кокин А. А., Медникова JI.C. Об определении профиля распределения концентрации носителей тока в полупроводниковой пластине по спектрам отражения света // Микроэлектроника. 1981. — Т.10. -В.4. — С.347−357.
- Wei Jin, Deepak Uttamchandani, Culshaw В., Direct readout of dynamic phase changes in a fiber-optic homodyne interferometer // Appl.Opt. 1992.- V.31.1. P.7253−7258.97
- Sudarshanam V.S., Srivasan К. Linear readout of dynamic phase change in a fiber-optic homodyne interferometer. // Opt.Lett. 1989. — V.14. — P.140−142.
- Defferari H.A., Darby R.A., Andrews F.A. Vibration Displacement and Mode-Shape Measurement by a Laser Interferomiter. // J.Acoust.Soc.Am. 1967. — V.42. -P.982−997.
- Ohtsuka Y. Dynamic measurements of small displacements by laser interferometry. // Trans.Inst.Measure.Control.-1982. 4.- P.115−124.
- Vikram C.S., McDevitt Т.Е. Simple spectrum analysis in laser Doppler studies of sinusoidal vibrations. // Opt.Eng. 1989. — V.28. — P.922−925.
- Pernick B.J. Self-consistent and direct reading laser homodyne measurement technique. // Appl.Opt. 1973. -V. 12. — P.607−610.
- Sudarshanam V.S., Srivasan K. Universal phase calibrating technique for a fiber-optic homodyne interferometer. // Opt.Lett. 1989. V.14. — P.1287−1289.
- Вагарин В. A., Скрипаль A. В. , Усанов Д. А. Об ограничениях в применении спектрального метода определения амплитуды вибраций. // Автометрия. 1994. -№ 1. С .89−90.
- Вагарин В.А. Исследование интерференции оптического излучения в гомодинной лазерной системе с вибрирующим отражателем. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Саратов. 1996.
- Wei Jin, Zhang L.M., Uttamchandani D., Culshaw B. Modified Jj. J4 method for linear readout of dynamic98phase changes in a fiber-optic homodyne interferometer. //Appl.Opt. 1991. — V.30. P.4496−4499.
- Усанов Д.А., Скрипаль А. В., Вагарин В. А. Определение амплитуды колебаний оптическим гомодинным методом по высшим гармоникам. // ПТЭ. 1994. — № 6. — С.612−615.
- Вагарин В.А., Скрипаль А. В., Усанов Д. А. Измерение негармонических вибраций спектральным гомодинным методом. // Автометрия. 1995. — № 3. — С.103−105.
- Скрипаль А.В., Усанов Д. А., Гангнус С.В, Калинкин М. Ю. Гомодинная интерферометрия негармонических вибраций. // В сб.: Оптические методы обработки информации. М.: МФТИ. — 1998. — С.69−78.
- Gangnus S.V., Skripal A.V., Usanov D.A. Nonharmonic vibration amplitude measurement by spectral homodyne method // Photonics and Optoelectronics. 1997. — V.3.- N4. P.167−172.
- Задирака В.К. Теория вычисления преобразования Фурье.- Киев: Наук. думка, 1983. 213с.
- Двайт Г. Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.: Наука. — 1977. — 228с.
- Гангнус С.В., Скрипаль А. В., Усанов Д. А. Определение параметров движений объекта с помощью оптического гомодинного метода // Автометрия. 1999. — № 1. — С. 3137 .
- Gangnus S.V., Usanov D.A., Skripal A.V. Characteristics determination of complicated motion of object by homodyne interference system. // In proc. SPIE 1999. — V.3726. — P.226−232.
- Патент РФ № 2 133 450 Способ исследования движения объекта / Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Гангнус С. В. Опубл. Бюл. № 20 от 20.07.99.
- Г. Корн, Т. Корн, Справочник по математике для научных работников и инженеров, М.:Наука, 1978. -832 с.99
- D.A. Usanov, A.V. Skripal, O.N. Kurenkova, «Laser vibrodiagnostics of nonhomogeneous materials», Measurement, 1993, Vol. 11, N3, c.257−264.
- T. Lukianowicz, C. Lukianowicz Method of measuring of little periodical movements involving laser interferometry // Proc. SPIE, Vol.2340, 1994, p.415−422.
- Тихонов A.H., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач М.: Наука, 1979. — 288 с.