DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347020110060
Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Лазерная гетеродинная система для регистрации малых смещений и вибраций удаленных объектов

Метод компенсации нестационарности атмосферы при измерениях гетеродинным интерферометром

Гофур Бобокулович Эшонкулов, Рамиль Рифгатович Вильданов, Ф. К. Туратов

Аннотация


Представлена лазерная гетеродинная система для регистрации малых смещений и вибраций удаленных объектов. Использование дополнительного компенсационного интерферометра позволило компенсировать влияние флуктуаций состояния окружающей среды на результаты измерений. Приведены результаты регистрации сейсмических колебаний при разных вариантах работы установки. Эксперименты продемонстрировали эффект устранения возмущений показателя преломления воздуха и частотной нестабильности лазеров путем аппаратной и программной компенсации нестабильностей.

Ключевые слова


гетеродинный интерферометр; оптическая фаза; биения; сейсмические колебания

Полный текст:

PDF

Литература


G. Berkovic, E. Shafir, “Optical methods for distance and displacement measurements,” Adv. Opt. Photonics, vol. 4, no. 4, p. 441, 2012, doi: https://doi.org/10.1364/AOP.4.000441.

P. Chien, “Two‐frequency displacement measurement interferometer based on a double‐heterodyne technique,” Rev. Sci. Instruments, vol. 62, no. 1, pp. 254–255, 1991, doi: https://doi.org/10.1063/1.1142275.

S. Topcu, L. Chassagne, D. Haddad, Y. Alayli, P. Juncar, “Heterodyne interferometric technique for displacement control at the nanometric scale,” Rev. Sci. Instruments, vol. 74, no. 11, pp. 4876–4880, 2003, doi: https://doi.org/10.1063/1.1614858.

H. J. van Elburg, J. J. J. Dirckx, W. F. Decraemer, “Design and performance of a high-resolution dual-channel heterodyne laser velocimeter,” Optik, vol. 118, no. 7, pp. 345–349, 2007, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2006.04.004.

H. Tabatabai, D. E. Oliver, J. W. Rohrbaugh, C. Papadopoulos, “Novel applications of laser Doppler vibration measurements to medical imaging,” Sens. Imaging An Int. J., vol. 14, no. 1–2, pp. 13–28, 2013, doi: https://doi.org/10.1007/s11220-013-0077-1.

Y.-S. Jang, S.-W. Kim, “Compensation of the refractive index of air in laser interferometer for distance measurement: a review,” Int. J. Precis. Eng. Manuf., vol. 18, no. 12, pp. 1881–1890, 2017, doi: https://doi.org/10.1007/s12541-017-0217-y.

K. D. Ridley, S. M. Watson, E. Jakeman, M. Harris, “Heterodyne measurements of laser light scattering by a turbulent phase screen,” Appl. Opt., vol. 41, no. 3, p. 532, 2002, doi: https://doi.org/10.1364/AO.41.000532.

H. Yan, H.-Z. Duan, L.-T. Li, Y.-R. Liang, J. Luo, H.-C. Yeh, “A dual-heterodyne laser interferometer for simultaneous measurement of linear and angular displacements,” Rev. Sci. Instruments, vol. 86, no. 12, p. 123102, 2015, doi: https://doi.org/10.1063/1.4936771.

В. А. Орлов, Ю. Н. Фомин, В. М. Семибаламут, Д. О. Терешкин, В. А. Жмудь, “Комплекс для измерения сверхмалых приливных деформаций скальных пород на основе He-Ne-лазера,” Автоматика и программная инженерия, vol. 3, no. 9, pp. 54–65, 2014, uri: http://jurnal.nips.ru/sites/default/files/АИПИ-3-2014-6_0.pdf.

C.-C. Hsu, C.-C. Wu, J.-Y. Lee, H.-Y. Chen, H.-F. Weng, “Reflection type heterodyne grating interferometry for in-plane displacement measurement,” Opt. Commun., vol. 281, no. 9, pp. 2582–2589, 2008, doi: https://doi.org/10.1016/j.optcom.2007.12.098.

K. Meiners-Hagen, T. Meyer, G. Prellinger, W. Pöschel, D. Dontsov, F. Pollinger, “Overcoming the refractivity limit in manufacturing environment,” Opt. Express, vol. 24, no. 21, p. 24092, 2016, doi: https://doi.org/10.1364/OE.24.024092.

C. S. Chin, B. K. A. Ngoi, “Self-compensated heterodyne laser interferometer,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 16, no. 3, pp. 217–219, 2000, doi: https://doi.org/10.1007/s001700050030.

H. J. Kang, B. J. Chun, Y.-S. Jang, Y.-J. Kim, S.-W. Kim, “Real-time compensation of the refractive index of air in distance measurement,” Opt. Express, vol. 23, no. 20, p. 26377, 2015, doi: https://doi.org/10.1364/OE.23.026377.

H. Wu, F. Zhang, T. Liu, J. Li, X. Qu, “Absolute distance measurement with correction of air refractive index by using two-color dispersive interferometry,” Opt. Express, vol. 24, no. 21, p. 24361, 2016, doi: https://doi.org/10.1364/OE.24.024361.

R. Vildanov, G. Eshonqulov, “Application of a heterodyne laser system to determine parameters of turbulent atmosphere,” Ukr. J. Phys., vol. 56, no. 1, pp. 18–20, 2011, uri: http://archive.ujp.bitp.kiev.ua/files/journals/56/1/560102p.pdf.


Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2021
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта