Высокочувствительные лазерные измерения малых перемещений и скоростей в условиях сильных естественных помех

• Автор: Орлов, Валерий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 330 с. : ил.

Глава 1. ПРОБЛЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ И

СКОРОСТЕЙ В УСЛОВИЯХ СИЛЬНЫХ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПОМЕХ

1.1. Физические принципы измерения перемещений и скоростей в оп-

* тике

1.2. Ограничения традиционных лазерных доплеровских схем измерения

скорости при локальном зондировании мутных и сильнорассеиваю-щих потоков

1.3. Возможности измерения характеристик движения объекта в условиях слабого обратного отражения или рассеяния лазерного излучения

1.4. Традиционная лазерная интерферометрия перемещений в проблеме

измерения малых относительных деформаций земной коры

♦ 1.5. Проблема измерения характеристик движения низкоскоростных

микрообъектов в известных методах лазерной доплеровской анемометрии и спектроскопии светового рассеяния
Глава 2. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТЕЙ МУТНЫХ СРЕД И ТРУДНОДОСТУПНЫХ ОБЪЕКТОВ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ ДОПЛЕРОВСКОЙ АНЕМОМЕТРИИ С ВОЛОКОННЫМИ СВЕТОВОДАМИ
2.1. Гетеродинный одноволоконный лазерный доплеровский измеритель
скорости (ЛДИС)
2.2. Лазерный волоконный анемометр для локальных измерений кровотока
2.3. Дифференциальная схема ЛДИС с тремя световодами
2.4. Волоконно-оптический датчик звука

2.5. Выводы
Глава 3. АКТИВНЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
СКОРОСТЕЙ СЛАБОРАССЕИВАЮЩИХ ОБЪЕКТОВ
3.1. ЛДИС в модели линейного лазера с трехзеркальным резонатором
3.2. Активная линейная схема ЛДИС со световодом
3.3. Активная схема ЛДИС с кольцевым лазером
3.4. Сравнительный анализ пассивной и активных схем ЛДИС
3.5. Выводы
Глава 4. ГЕТЕРОДИННЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ОТКРЫТЫХ ПРОТЯЖЕННЫХ ТРАСС
4.1. Гетеродинный принцип измерения малых перемещений на больших расстояниях с использованием двух синхронизированных по фазе лазерных источников
4.2. Интерферометрические исследования характеристик лазерного излучения при прохождении протяженной атмосферной трассы
4.3. Большебазовые гетеродинные лазерные системы для измерения деформации земной коры в условиях открытой атмосферы
4.4. Возможности повышения чувствительности дистанционных лазерных систем к измерению малых относительных перемещений
4.5. Выводы
Глава 5. ОРИГИНАЛЬНАЯ ЛАЗЕРНАЯ МЕТОДИКА ШТОЛЬНЕВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ДЕФОРМАЦИЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ В ИЗУЧЕНИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ СЕЙСМИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ЗОНЫ
5.1. Регистрация земных приливов при непрерывном лазерном мониторинге напряженно-деформационного состояния земной коры

5.2. Регистрация собственных колебаний Земли, поддерживаемых естественной слабой сейсмичностью
5.3. Прецизионный двухкоординатный лазерный деформограф для геофизических измерений в штольне Байкальской рифтовой зоны
5.4. Обнаружение детерминированных вариаций микродеформационного шума, регистрируемого в лазерных наблюдениях
5.5. Наблюдение аномалий и особенностей в поведении деформации земной коры накануне землетрясений
5.6. Выводы
Глава 6. ВЫСОКОРАЗРЕШАЮЩАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ СВЕТОВОГО РАССЕЯНИЯ В ИССЛЕДОВАНИЯХ НИЗКОСКОРОСТНЫХ МИКРООБЪЕКТОВ ЖИВОЙ И НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ
6.1. Описание лазерной методики измерения малых скоростей
6.2. Исследование физических параметров и характеристик движения микрочастиц по доплеровскому сдвигу частоты и форме спектральной линии рассеяния
6.3. Автоматизированный лазерный спектрометр светового рассеяния в проблеме распознавания живого и неживого
6.4. Выводы
Глава 7. ВОЗМОЖНОСТИ ПРЕЦИЗИОННОЙ ЛАЗЕРНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ СВЕТОВОГО РАССЕЯНИЯ В ОБНАРУЖЕНИИ НОВЫХ ЯВЛЕНИЙ И ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ В ДВИЖЕНИИ МИКРООБЪЕКТОВ
7.1. Исследование особенностей собственной подвижности микроорганизмов

Рис.2.2. Типичный доплеровский сигнал на экране анализатора спектраС4-25. Полоса пропускания- 70кГц.
Время детектирования- Змс.
Рис.2.3 Видеосигнал биений на экране осциллографа для случая сыпучего порошка. Время развертки 5мкм/дел.