Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2023, выпуск 6 » Статья стр. 749
<<<>>>
Интерферометрия абсолютных расстояний лазерных зондовых измерителей рельефа при гармонической девиации длины волны
DOI: 10.21883/OS.2023.06.55908.102-23
Переводная версия: 10.61011/EOS.2023.06.56657.102-23
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» (Фонд содействия инновациям), Студенческий стартап, № 171ГССС15-L/78935
Добдин С.Ю.1, Инкин М.Г.1, Джафаров А.В.1, Скрипаль А.В.1
1Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: dobdinsy@info.sgu.ru
Поступила в редакцию: 3 ноября 2022 г.
В окончательной редакции: 13 января 2023 г.
Принята к печати: 17 января 2023 г.
Выставление онлайн: 19 июля 2023 г.
PDF версия
Представлены результаты моделирования самосмешивающегося лазера (автодина) в качестве лазерного зонда для контроля микроперемещений. Предложен метод измерения абсолютного расстояния по отношению амплитуд гармоник спектра автодинного сигнала. Расчет проведен с использованием программной среды PyCharm IDE и программных модулей numpy и matplotlib. Вследствие неоднозначности функций Бесселя, входящих в алгоритм, для достоверного определения расстояния необходимо ограничить выбор спектральных составляющих областью однозначности, которая находится в конце значимой области спектра. Показано, что при уменьшении расстояния до отражателя необходимо увеличивать величину девиации длины волны лазерного излучения, чтобы набор измеряемых гармоник находился в области высоких частот. В диапазоне девиации от 0.1 до 1 nm на расстоянии от 50 до 100 mm точность измерений может достигать единиц микрон. Перспективность применения лазерного автодина обусловлена задачей разработки лазерных зондов для контроля микроперемещений в узком диапазоне расстояний до отражателя. Ключевые слова: лазерная интерферометрия, автодин, полупроводниковый лазер, модуляция излучения лазера, внешняя оптическая обратная связь, измерение расстояния, микровибрация, спектральный анализ сигнала.
  1. R. Daendliker, K. Hug, J. Politch, E. Zimmermann. Optical Engineering, 34 (8), 2407 (1995)
  2. G. Berkovic, E. Shafir. Advances in Optics and Photonics, 4 (4), 441 (2012). DOI: 10.1364/AOP.4.000441
  3. M.C. Amann, T.M. Bosch, M. Lescure, R.A. Myllylae. Optical Engineering, 40 (1), 10 (2001)
  4. S. Donati. Laser Photonics Rev., 6 (3), 393 (2012). DOI: 10.1002/lpor.201100002
  5. M. Norgia, A. Magnani, A. Pesatori. Review of Scientific Instruments, 83 (4), 045113 (2012). DOI: 10.1063/1.3703311
  6. K. Kou, X. Li, L. Li, H. Xiang. Applied Optics, 53 (27), 6286 (2014). DOI: 10.1364/AO.53.006280
  7. M. Deborah, K. Kane, A. Shore. Unlocking dynamical diversity: Optical feed-back effects on semiconductor lasers (John Wiley \& Sons Ltd., Chichester, 2005), p. 339
  8. W. Zhua, Q. Chenb, Y Wangb, H. Luob, H. Wub, B. Maa. Opt. Lasers Eng., 105, 150 (2018)
  9. D Li, Z. Huang, W. Mo, Y. Ling, Z. Zhang, Z. Huang. Appl. Opt., 56 (31), 8584 (2017). DOI: 10.1364/AO.56.008584
  10. В.С. Соболев, Г.А. Кащеева. Измерительная техника, 3, 59 (2010)
  11. M. Norgia, S. Donati. IEEE Trans. Instrum. Meas., 52 (6), 1765 (2003)
  12. J. Xu, L. Huang, S. Yin, G. Bingkun, P. Chen. Opt. Rev., 25 (1), 40 (2018)
  13. D. Guo, L. Shi, Y. Yu, W. Xia, M. Wang. Optics Express, 25 (25), 31394 (2017). DOI: 10.1364/OE.25.031394
  14. M.H. Koelink, M. Slot, F.F. Mul. Appl. Opt., 31, 3401 (1992)
  15. L. Scalise, Y.G. Yu, G. Giuliani, G. Plantier, T. Bosch. IEEE Trans. Instrum. Meas., 53 (1), 223 (2004)
  16. H. Lin, J. Chen, W. Xia, H. Hao, D. Guo, M. Wang. Optical Engineering, 57 (5), 051504 (2018). DOI: 10.1117/1.OE.57.5.051504
  17. D. Guo, H. Jiang, L. Shi, M. Wang. IEEE Photonics J., 10 (1), 6800609 (2018)
  18. Ан.В. Скрипаль, С.Ю. Добдин, А.В. Джафаров, К.А. Садчикова, И.А. Дубровская. Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика, 19 (4), 279 (2019). DOI: 10.18500/1817-3020-2019-19-4-279-287
  19. Д.А. Усанов, А.В. Скрипаль, Е.И. Астахов, С.Ю. Добдин. Квант. электрон., 48 (6), 577 (2018)
  20. D.A. Usanov, A.V. Skripal, E.I. Astakhov, S.Y. Dobdin. Proc. SPIE, 10717, 1071708 (2018)
  21. Д.А. Усанов, А.В. Скрипаль, С.Ю. Добдин, А.В. Джафаров, И.С. Соколенко. Компьютерная оптика, 43 (5), 797 (2019). DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-5-796
  22. Д.А. Усанов, А.В. Скрипаль, С.Ю. Добдин, Е.И. Астахов, И.Ю. Костюченко, А.В. Джафаров. Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Серия Физика, 18 (3), 189 (2018)
  23. H. Olesen, J.H. Osmundsen, B. Tromborg. IEEE J. Quantum Electron., 22 (6), 762 (1986)
  24. N. Schunk, K. Petermann. IEEE J. Quantum Electron., 24 (7), 1242 (1988)
  25. А.Г. Сухарев, А.П. Напартович. Квант. электрон., 37 (2), 149 (2007)
  26. G. Giuliani, M. Norgia, S. Donati, T. Bosch. J. Opt. A: Pure Appl. Opt., 4, 283 (2002)
  27. А.В. Скрипаль, С.Ю. Добдин, А.В. Джафаров, К.А. Садчикова, В.Б. Феклистов. Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Серия Физика, 20 (2), 84 (2020)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme