Измерение спектральных характеристик стабильных лазеров

• Автор: Борисов, Борис Дмитриевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 246 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ПРЯМОЕ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ НАБЛЮДЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ОПТИЧЕСКИХ РЕЗОНАНСОВ.

§1.1. Технические факторы, возмущающие параметры спектральной

линии при наблюдении

§ 1.2. Прямое наблюдение формы спектральных линий

§ 1.3. Лазерные спектрометры с регистрацией сигнала однократной развертки.

§ 1.3.1. Регистрация с фиксированной постоянной времени

§ 1.3.2. Регистрация системой с переменными параметрами

§ 1.4. Лазерные спектрометры с когерентным накоплением сигналов

многократной развертки
§ 1.5. Сравнение статистических точностей методик регистрации
спектральных линий
§1.6. Сравнение основных методик регистрации по критерию
отношения сигнал / шум
Глава 11. ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ - СПЕКТРАЛЬНОГО
ПАРАМЕТРА СТАБИЛЬНОГО ЛАЗЕРА
§ 2.1. Модели сигналов и шумов в радиодиапазоне
§2.1.1. Узкополосный сигнал
§ 2.1.2. Детерминированные помехи и аддитивный шум
§ 2.1.3. Фликкер - шумы
§ 2.2. Статистическая точность измерения частоты
§ 2.2.1. Оптимальная оценка по сигналу генератора
§ 2.2.2. Оценка по частотно - детектированному сигналу
§ 2.2.2.1. Частотомер с предельным подавлением
фликкер-шумов
§ 2.2.3. Оценка мгновенной частоты по аналитическому сигналу_
§ 2.3. Сравнительный анализ частотомеров
Глава 111. ИЗМЕРЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК
НЕСТАБИЛЬНОСТИ ЧАСТОТЫ
§3.1. Оценка точности измерения двухвыборочной дисперсии
(параметра) Аллана
§ 3.2. Прямое разделение основных компонент, определяющих
долговременную стабильность частоты
§ 3.3. Обобщенные характеристики нестабильности частоты
§ 3.3.1. Структурная функция
§ 3.3.2. Функция плотности распределения флуктуаций частоты
Глава І V. ЛАЗЕРНЫЕ СИСТЕМЫ - ОПТИЧЕСКИЕ
СТАНДАРТЫ ЧАСТОТЫ И ВРЕМЕНИ
§ 4.1. Принцип построения оптических стандартов частоты
и времени

§ 4.2. Электронные системы оптических стандартов
§ 4.3. Автоматизированный контроль и классификация состояний
лазерных систем
§ 4.4. Измерения спектральных параметров оптических стандартов_
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ:
П. 1. Цифровая система регистрации с дробной долей интерференционной полосы в лазерном измерителе перемещений_226 П.2. Лазерный доплеровский измеритель инфранизких скоростей_234 П.З. Автоматизированный теневой оптикоэлектронный профиломер

x(t) = s{co,t)+n(t). (1.16)
Тогда задача ставится как получение точной - несмещенной и эффективной (с минимальной дисперсией) оценки неизвестного среднего значения - формы спектральной линии s(co) по наблюдаемой реализации сигнала x(t). Как правило, Фурье - спектры компонент s(t) и n(t) различны, поэтому используем оператор сглаживания сигнала x(t) от высокочастотной помехи n(t) - шума наблюдения и синтез соответствующего фильтра, оптимально выполняющего эту операцию.
При известной корреляционной функции сигнала Rs (г) и помехи Rn (т) оптимальная фильтрация обеспечивается фильтром с импульсной переходной функцией (ИПФ) к(т), определяемой из решения интегрального уравнения [33].

R,(t)= j[Rs(r-0) + R„(r~e)-k(e)de, т >0. (1.17)

В нашем случае s(t)- детерминированный сигнал и с учетом этого задачу можно свести к известной в статистической радиотехнике задаче оптимальной оценки параметра (амплитуды) s детерминированного сигнала в шуме. Как известно [34], оценка максимального правдоподобия параметра содержит функционал плотности вероятности f[x(/)/^]. Решая уравнение правдоподобия dF/ds = 0 относительно параметра s, получают выражение для оптимальной оценки текущего значения математического