Определение параметров движения отражателя в интерференционной системе с помощью Фурье- и вейвлет-преобразований

• Автор: Чанилов, Олег Игоревич
• Шифр специальности: 01.04.05, 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 114 с. : ил.

1. Анализ современного состояния исследований характеристик интерференции оптического излучения при движении отражателя.

1.1. Гомодинные методы определения параметров гармонического

движения объектов.

1.1.1. Метод определения амплитуды колебаний объекта по номеру

гармоники с максимальной амплитудой.

1.1.2. Методы определения амплитуды колебаний объекта с использованием функций Бесселя.
1.2. Голографические и спекл интерферометрические методы определения параметров движения объектов

1.2.1. Голографические методы.

1.2.2. Спекл интерферометрические методы определения параметров движения объектов.

1.3. Гетеродинные методы определения параметров движения объектов

1.4. Методы лазерной гомодинной интерферометрии, используемые для анализа интерференционного сигнала, в случае, когда отражатель колеблется по негармоническому закону
1.4.1. Метод обратной функции.
1.4.2. Метод анализа огибающей интерференционного сигнала.
1.4.3. Метод определения параметров поступательного движения объекта
1.4.4. Алгоритм определения амплитуд механических колебаний сложного периодического движения в лазерной гомодинной системе с помощью метода наименьших квадратов.
2. Восстановление сложного движения отражателя с помощью Фурье преобразования сигнала лазерного полупроводникового автодина
2.1. Теоретическая основа метода
2.2. Недостаток изложенного метода и его устранение.
2.3. Численное моделирование
3. Определение характеристик сложного движения отражателя по сигналу лазерного полупроводникового автодина с использованием вейвлет преобразования
3.1. Общие положения
3.2. Теоретическое описание метода восстановления функции движения объекта с использованием вейвлет анализа интерференционного сигнала.
3.3. Численное моделирование восстановления функции движения объекта с использованием Фурье и вейвлет анализа интерференционного сигнала.
4. Результаты экспериментальных исследований.
4.1. Результаты экспериментального определения характеристик
периодического движения отражателя.
4.2. Результаты экспериментального определения характеристик
непериодического движения отражателя.
Заключение
Список использованной литературы


Отмечается, что при использовании автодинных систем для исследования движения отражателя полученный автодинный сигнал при малом уровне обратной связи С1 связан с законом движения отражателя теми же соотношениями, что и при применении для исследований гомодинных интерференционных систем с развязкой от источника излучения. Рассмотрены различные подходы, применяемые в гомодинной, гетеродинной, голографической, СВЧ и спекл интерферометрии, применяемые для определения параметров движения объектов по характеристикам интерференционного сигнала, выявлены основные проблемы и ограничения, присущие каждому из этих подходов. Отмечено, что ввиду простоты и относительной дешевизны измерительной системы гомодинные оптические методы являются наиболее перспективными и привлекательными для исследования параметров движения объектов. При этом в большинстве работ использовалась методика обработки интерференционного сигнала, построенная в предположении, что исследуемый объект совершает колебания на одной или двух гармониках. Изложены методики, позволяющие по интерференционному сигналу восстанавливать более сложное движение наблюдаемого объекта, выявлены недостатки этих методик. На основании проведенного анализа работ по решению обратных задач в интерферометрии при наличии движущегося отражателя был сделан вывод о необходимости дальнейшего исследования в этой области. Во второй главе представлены результаты исследования сигнала, формируемого в лазерной автодинной системе с движущимся внешним отражателем. Показана взаимосвязь между спектральными составляющими закона движения отражателя в такой системе и спектральными компонентами функции , особым образом конструируемой из интерференционного сигнала, приведены способы определения спектральных компонент закона движения отражателя.