Развитие методов низкокогерентной волоконно-оптической интерферометрии

• Автор: Иванов, Вадим Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Глава 1. Низкокогерентная кольцевая резонансная интерферометрия

1.1. Резонансная кольцевая интерферометрия на низкокогерентном свете: теория

1.1.1. Идея метода

1.1.2. Модуляционные измерения. «Медленная» модуляция

1.1.3. Шум

1.1.4. Подавление избыточного шума

1.1.5. Предельная чувствительность

1.1.6. Сравнение с другими типами кольцевых интерферометров

1.1.7. Спектр избыточного шума. «Быстрая модуляция»

1.1.8. Интерферометр с отражательным кольцевым резонатором

1.1.9. Многорезонаторный интерферометр

2.2. Низкокогерентная резонансная кольцевая интерферометрия: эксперимент
1.2.1. Измерение эффекта Саньяка
1.2.2. Измерение эффекта Доплера
Выводы
Глава 2. Методы волоконно-оптической низкокогерентной интерферометрии для in situ диагностики и измерений в экстремальных условиях
2.1. Эффекты связи мод в низкокогерентных интерференционных системах с многомодовыми оптическими волноводами
2.1.1. Многомодовая низкокогерентная тандемная интерферометрия
2.1.2. Оптическая автокорреляционная функция
многомодового низкокогерентного тандемного интерферометра
2.1.3. Случай большого числа распространяющихся мод
2.1.4. Образец с непараллельными поверхностями. Резонансная связь мод
2.1.5. Чувствительность к оптическому качеству образцов: сравнение одномодовых и многомодовых интерференционных систем
2.1.6. Чувствительность к ориентации образца

2.1.7. Влияние аберраций проекционной системы и позиционирования образца вдоль зондирующего пучка
2.1.8. Гибридная схема оптического зондирования
2.1.9. Связь мод в волокне
2.1.10. Многомодовые волоконно-оптические ответвители в
тандемной низкокогерентной интерферометрии
2.1.11. Влияние многомодового «когерентного шума»
на точность измерений
2.1.12. Область применения интерференционных систем с многомодовыми волокнами
2.2. Контроль толщины листового стекла с помощью многомодовой волоконно-оптической тандемной низкокогерентной интерферометрии
2.2.1. Постановка задачи
2.2.2. Оптические методы измерения толщины флоат-стекла
2.2.3. Описание измерительной системы
2.2.4. Факторы, влияющие на точность измерений
2.2.5. Промышленная эксплуатация
2.3. Применение низкокогерентной интерферометрии для оперативного контроля лазерной обработки CVD алмазов
2.3.1. Постановка задачи
2.3.2. Лазерное выглаживание CVD алмазов
2.3.3. Особенности интерференционной диагностики необработанных алмазных пластин
2.3.4. Эксперименты по контролируемой лазерной обработке
алмазных пластин
2.3.5. Аппаратура in situ контроля лазерного травления алмазных пластин
2.3.6. Контроль лазерного микропрофилирования алмазных структур
с нанометровым аксиальным разрешением
Выводы
Глава 3. Дифференциальная низкокогерентная тандемная интерферометрия и мультиплексируемые оптоволоконные сенсорные системы
3.1. Дифференциальная низкокогерентная тандемная интерферометрия
3.1.1. Дифференциальная низкокогерентная интерферометрия: идея
3.1.2. Относительные и абсолютные измерения в дифференциальной
интерферометрии
® 3.1.3. Учет дисперсии
3.1.4. Предельн ые возможности метода
3.1.5. Измерение профиля прозрачных образцов методом дифференциальной низкокогерентной интерферометрии
3.1.6. Погрешности измерения, связанные с пространственной структурой зондирующих пучков
3.1.7. Эксперимент: измерение профиля прозрачной пластины
3.2. Когерентное мультиплексирование многоканальных волоконно-оптических
% датчиков методом дифференциальной низкокогерентной интерферометрии
3.2.1. Дифференциальная низкокогерентная интерферометрия:
обобщение на многоканальные системы с когерентным мультиплексированием
3.2.2. Предельная чувствительность
3.3.3. Перекрестная связь между чувствительными элементами
3.3.4. Многоканальное измерение температуры: эксперимент
Выводы
• Заключение
Список цитированной литературы
Список публикаций автора по теме диссертации

Рис. 1.12. Схема эксперимента по измерению линейной скорости ретрозеркала. SLD - суперлюминесцентный диод, Сі - 3 дБ волоконный ответвитель, Р — поляризатор, С2 - волоконный ответвитель со слабой связью, CR - кольцевой резонатор, РМ - модулятор фазовой невзаимности, G — генератор модулирующего напряжения (частота 200 кГц), РСц РС2 - управители поляризации, М - возвращающее зеркало, LS - громкоговоритель, G2 - генератор пилообразного напряжения, PD - фотодиод, SA — селективный усилитель на частоту 200 кГц, LIA - синхронный детектор, ADC - аналого-цифровой преобразователь, PC - персональный компьютер.
Линейная скорость возвращающего зеркала измерялась по амплитуде первой гармоники частоты модуляции 200 kHz, выделявшейся синхронным детектором LIA. Постоянная времени синхронного детектора составляла 0.05 с. На громкоговоритель подавалось периодическое пилообразное напряжение с генератора G2. Частота и амплитуда