Широкополосная оптическая интерферометрия в задачах солнечной экспериментальной астрофизики

• Автор: Кожеватов, Илья Емельянович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 285 с. : ил

Введение

Г лава 1. Методы широкополосной оптической интерферометрии в

задачах спектроскопии солнечных фраунгоферовых линий

1.1. Введение

1.2. Возможности многопараметрической оценки солнечных спектральных линий

1.3. Алгоритмы измерения лучевых скоростей неоднородного источника

1.4. Алгоритмы измерения магнитных полей

1.5. Широкополосный анализ солнечных спектральных линий

1.6. Интерференционный способ интегрального анализа спектров

1.7. Интегрально-интерференционный спектрометр

1.8. Заключение и выводы

Глава 2. Узкополосные оптические фильтры
2.1. Введение
2.2. Требования к стабильности интерферометров Фабри-Перо
2.3. Способы модуляции фазы интерферограмм
2.4. Метод контроля оптического промежутка интерферометра Фабри-Перо путем модуляции частоты зондирующего излучения
2.5. Метод контроля оптического промежутка интерферометра Фабри-Перо путем модуляции угла падения зондирующего излучения
2.6. Контроль и управление интерферометром Фабри-Перо при помощи оптических датчиков слежения
2.7. Заключение и выводы
Глава 3. Солнечный спектромагнитограф
3.1. Введение
3.2. Сравнение схем измерения магнитного поля по эффекту Зеемана. Обоснование и выбор схемы для нового наземного солнечного магнитографа
3.3. Телескоп. Широкополосный гид
3.3.1. Функциональная схема и принцип действия широкополосного гида
3.3.2. Привязка данных к солнечным системам координат
3.3.3. Основные функции программы управления телескопом
3.4. Параллельный анализатор поляризации
3.5. Выводы
Глава 4. Калибровка спектромагнитографа
4.1. Введение
4.2. Калибровка чувствительности пикселей П.з.с.-матрицы.
Учет фона
4.2.1.Учеттемнового фона
4.2.2. Учет рассеянного света и света от посторонних источников
4.2.3. Учет фона, вызванного дефокусировкой оптики
4.3. Учет аберраций
4.3.1. Определение границ регионов
4.4. Калибровочная насадка. Последовательность операций калибровки
4.5. Калибровка поляризационных свойств магнитографа.
Общие положения
4.5.1. Параметризация поляризационной насадки
4.5.2. Алгоритм калибровки
4.5.3. Результаты тестовых измерений вектора магнитного
поля и лучевой скорости
4.6. Заключение и выводы
4.7. Приложение
П1. Определение угловых координат Солнца в купольной
системе координат
П2. Определение координат насадки при заданных
координатах Солнца

Глава 5. Метод широкополосной оптической интерферометрии
для контроля профилей поверхностей
5.1. Введение
5.2. Ширина спектра излучения и временная когерентность
5.3. Интерференционный фазомодуляционный метод измерения
профилей поверхностей
5.4. Широкополосный оптический интерферометр для контроля
профилей плоских поверхностей
5.5. Метод абсолютной калибровки эталонной пластины
Интерферометра Физо
5.6. Широкополосный оптический интерферометр для контроля
сферических поверхностей
5.7. Результаты измерений
5.8. Выводы и перспективы
5.9. Приложение
П1. Гравитационный прогиб тонкой пластины, закрепленной
в трех точках
Г лава 6 Методы широкополосной интерферометрии в задачах
удаленного контроля характеристик оптических элементов
6.1. Введение
6.2. Основные положения
6.3. Интенсивности интерферограмм
6.4. Оптимальные характеристики зеркал
6.5. Экспериментальная установка и результаты измерений
6.6. Измерения искажений волновых фронтов
6.7. Выводы
Заключение
Список литературы
Определение Р(у) методом обратных задач позволяет оценить точность полученного решения, путем аналогичного воздействия обратным оператором на вектор шумов детектирования. Для определения оператора к'] запишем выражение (1.4.) в представлении Фурье:
Сделаем оценку точности решения (1.7.). Реально профиль спектральной линии всегда определяется с некоторой ошибкой, связанной с конечностью разрешения спектрального прибора и шумами фотодетектора. Если вместо г (со) подставить в выражение (1.7.) спектр шумов, то для среднеквадратичного значения ошибки получаем [9] :
где К (со)- спектр мощности ошибок детектирования. Будем далее исходить из того, что в точках детектирования шумы полностью некоррелированы, т.е. регистрация не приводит к дополнительному «сглаживающему» действию на спектр. При этом условии R(oj) в пределах интегрирования можно считать постоянным (белый шум), и выражение (1.8.) принимает вид:
г(а>) = Р(<я)гй(со) ,
(1.5.)

Р(оо) = |Р(у)ехр(г'<уу)йф ,
(1.6.)
осо)= jV0(x-y)exp{iö(x-y)}d(x-y) .
После обратного фурье-преобразования выражения Г (со) = r-°J- ,
й>(ю)
получаем:
(1.7.)
(1.8.)