Оптичні прилади на основі низькокогерентної спектральної інтерферометрії
Підвищення точності вимірювання відстаней і потужності когерентного та некогерентного оптичного випромінювання. Застосування методів низькокогерентної спектральної інтерферометрії для створення сіток оптичних частот в телекомунікаційних системах.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 19.06.2018 |
| Размер файла | 972,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Высокоточные измерения частотных и энергетических характеристик оптического излучения является важной задачей в науке, оптических телекоммуникациях, медицине, различных областях промышленности. В диссертационной работе на основе теоретических и экспериментальных исследований решены актуальные научно-практические задачи применения метода низко-когерентной спектральной интерферометрии с использованием сверхярких светодиодов и усовершенствованных трап-детекторов мощности оптического излучения для создания новых оптических измерительных приборов для измерения расстояния и формирования сеток стандартных оптических частот. Предложены пути повышения точности измерений спектральных и энергетических характеристик оптического излучения измерительными приборами на основе низко-когерентной спектральной интерферометрии и уменьшения их стоимости.
В результате экспериментального исследования сверхярких светодиодов было показано, что их применение в практических приложениях спектральной интерферометрии для измерения расстояния микрометрического и нанометрического диапазона, обеспечивает характеристики измерительных систем соответствующие системам, на основе суперлюминесцентных диодов.
Методом низко-когерентной спектральной интерферометрии, с применением современных сверхярких светодиодов, получены канавчатые спектры, частотные характеристики которых соответствуют характеристикам частотных планов международных рекомендаций ITU-T для сеток стандартных частот в волоконно-оптических телекоммуникациях, что дает возможность создания на основе данного метода нового метрологического оборудования.
Разработан, изготовлен и исследован шумовой лазерный измеритель расстояния на базе интерферометра Маха-Цандера для измерений расстояний до сотен метров методом спектральной интерферометрии с использованием гетеродинного переноса частоты широкополосного оптического сигнала в радиодиапазон спектра частот.
Проведенный анализ методов спектральной интерферометрии показал эффективность использования трап-детекторов в качестве приемников оптического излучения в прикладных задачах спектральной интерферометрии. На основе проведенной классификации трап-детекторов оптического излучения данные детекторы систематизированы по их техническим характеристикам и конструктивным особенностям.
Для повышения точности измерений спектральной мощности оптического излучения разработана новая модель трап-детектора, которая позволила улучшить характеристики приборов на основе низко-когерентной спектральной интерферометрии. В результате построения численной модели зависимости фототока трап-детектора от поляризации входного излучения, а также на основании экспериментальных исследований было определено, что при незначительной зависимости фототока детектора от поляризации входного излучения, квантовая эффективность трап-детектора увеличилась на 0,15-1 % в сравнении с известными моделями, что сравнимо с точностью современных эталонных измерительных приборов. Также была выявлена значительная зависимость результата измерений трап-детекторами от влияния условий проведения измерений.
Особенностью современных приборов на основе спектральной интерферометрии, является то, что в их конструкции используется оптическое волокно. Для учета данной особенности разработана и проанализирована оригинальная модель трап-детектора для измерения мощности оптического излучения выходящего из оптического волокна. В качестве представления возможностей применения трап-детекторов показаны разработанные новые оригинальные модели сцинтилляционных датчиков на основе трап-детекторов оптического излучения.
Ключевые слова: низко-когерентная спектральная интерферометрия, интерферометр, оптические измерительные приборы, оптическая рефлектометрия, оптическая низко-когерентная томография, оптический когерентный томограф, широкополосное оптическое излучение, сверхяркий светодиод, трап-детектор оптического излучения, поляризация оптического излучения, квантовая эффективность детектора оптического излучения.
Tatyanko D. N. Optical measurement devices based on the low-coherence spectral interferometry. - The manuscript.
Thesis for the scientific degree of candidate in physics and mathematics by the specialty 01.04.01 - physics of devices, elements and systems. - Kharkiv National University of Radioelectronics, Kharkiv, 2014.
The thesis is devoted to the development of new measurement methods for the creation of optical devices based on low-coherence spectral interferometry, which increase accuracy of distances and power measurements of the coherent and incoherent optical radiation.
Precision measurement of frequency and power characteristics of optical radiation is an important task in science, optical telecommunications, medicine and various industries. In the thesis on the basis of theoretical and experimental studies addressed the current scientific and practical problems of applying the method of low-coherence spectral interferometry using ultra bright LEDs and improved trap detectors optical power to create new optical instrumentation to measure the distance and the formation of optical frequency grid standards. Ways of increasing the accuracy of measurements of the spectral and energy characteristics of optical radiation by optical measuring instruments based on low-coherence spectral interferometry and reducing their cost were proposed.
Key words: low-coherence spectral interferometry, interferometer, optical measuring devices, optical reflectometry, optical low-coherence tomography, optical coherence tomography, broadband optical radiation, ultra bright LED, trap detector of optical radiation, the polarization of optical radiation detector, quantum efficiency of optical radiation.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Історія розвитку волоконно-оптичних датчиків і актуальність їх використання. Характеристики оптичного волокна як структурного елемента датчика. Одно- і багатомодові оптичні волокна. Класифікація волоконно-оптичних датчиків і приклади їхнього застосування.
реферат [455,0 K], добавлен 15.12.2008Загальні відомості про електровимірювальні прилади, їх класифікація, побудови та принципи дії. Вимірювання сили струму, напруги, активної потужності, коефіцієнта потужності. Прилади для вимірювання електричної енергії, опорів елементів кола та котушки.
лекция [117,9 K], добавлен 25.02.2011Класифікація планарних оптичних хвилеводів. Особливості роботи з хлороформом. Методи вимірювання показника заломлення оптичного хвилеводу. Спектрофотометричні методи вимірювання тонких плівок. Установка для вимірювання товщини тонкоплівкового хвилеводу.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 29.04.2013Аналіз методів та засобів вимірювання рівня рідини засобами вимірювальної техніки. Основні принципи та класифікація рівномірів. Поплавкові і буйкові прилади як найбільш прості прилади виміру, їх принцип дії. Склад та настройка ємнісних перетворювачів.
реферат [1,7 M], добавлен 11.12.2009Дослідження теоретичних методів когерентності і когерентності другого порядку. Вживання даних методів і алгоритмів для дослідження поширення частково когерентного випромінювання. Залежність енергетичних і когерентних властивостей вихідного випромінювання.
курсовая работа [900,7 K], добавлен 09.09.2010Аналіз програми в випускному класі при вивченні ядерної фізики. Основні поняття дозиметрії. Доза випромінювання, види поглинутої дози випромінювання. Біологічна дія іонізуючого випромінювання. Методика вивчення біологічної дії іонізуючого випромінювання.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 24.06.2008Порівняння характеристик щільності енергії та потужності випромінювання. Електрони і як вони взаємодіють електромагнітні поля важливі для нашого розуміння хімія і фізика. Квантові та класичні процеси викидів, довжини хвиль комерційно доступних лазерів.
реферат [1,6 M], добавлен 10.06.2022Історія відкриття та застосування в науці, техніці, медицині та на виробництві рентгенівського випромінювання. Діапазон частот в електромагнітному спектрі. Види рентгенівського проміння в залежності від механізму виникнення: гальмівне і характеристичне.
презентация [1,6 M], добавлен 23.04.2014Особливості голографії - нового напряму в когерентній оптиці, розвиток якого пов'язаний з появою і вдосконаленням джерел когерентного випромінювання – лазерів. Сучасний етап голографічного документа, його застосування у науці, техніці, військовій справі.
курсовая работа [71,5 K], добавлен 22.06.2015Загальна характеристика електричного струму і основної мішені його впливу - м'язів. Застосування в медицині теплового ефекту для прогрівання тканин. Розгляд дії інфрачервоного і найбільш значимих типів іонізуючого випромінювання на організм людини.
реферат [356,4 K], добавлен 27.01.2012Принципи побудови цифрових електровимірювальних приладів. Цифрові, вібраційні, аналогові та електромеханічні частотоміри. Вимірювання частоти електричної напруги. Відношення двох частот, резонансний метод. Похибки вимірювання частоти і інтервалів часу.
курсовая работа [1001,3 K], добавлен 12.02.2011Теплове випромінювання як одна з форм енергії. Теплові і газоразрядні джерела випромінювання. Принцип дії та призначення світлодіодів. Обґрунтування та параметри дії лазерів. Характеристика та головні властивості лазерів і можливість їх використання.
контрольная работа [51,0 K], добавлен 07.12.2010Поглинена й експозиційна дози. Одиниці вимірювання дози випромінювання. Особливості взаємодії випромінювання з біологічними об'єктами. Дія іонізуючого випромінювання на організм людини. Залежність небезпеки від швидкості виведення речовини з організму.
реферат [38,2 K], добавлен 12.04.2009Види оптичних втрат фотоелектричних перетворювачів. Спектральні характеристики кремнієвих ФЕП. Відображення в інфрачервоній області спектру ФЕП на основі кремнію. Вимір коефіцієнта відбиття абсолютним методом. Характеристика фотометра відбиття ФО-1.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 17.11.2015Характеристика матеріалів, які використовуються для одержання оптичних волокон: властивості кварцу, очищення силікатного скла, полімерні волокна. Дослідження методів та технології виробництва оптичних волокон. Особливості волоконно-оптичних ліній зв'язку.
курсовая работа [123,3 K], добавлен 09.05.2010Природа та одержання рентгенівського випромінювання. Гальмівне та характеристичне рентгенівське випромінювання, його спектри. Рентгенівські спектри атомів. Поглинання та розсіяння рентгенівського випромінювання, застосування в медицині, хімії, біології.
реферат [623,6 K], добавлен 15.11.2010Опис основних фізичних величин електрики та магнетизму. Класифікація ватметра по призначенню та діапазону (низькочастотні, радіочастотні, оптичні). Характеристика аналогових приладів вимірювання активної потужності в однофазних колах змінного струму.
реферат [1,0 M], добавлен 07.02.2010Загальні теореми про спектри, засновані на властивостях перетворення Фур'є. Метод дослідження спектральної щільності. Спектральні характеристики аналізу нічного сну, оцінки впливу прийому психотропних препаратів, прогнозу при порушеннях кровообігу.
реферат [50,0 K], добавлен 27.11.2010Огляд оптичних схем монокулярів: об’єктивів, призових обертаючих систем, окулярів. Розрахунок діаметра польової діафрагми. Огляд оптичних схем Кеплера і Галілея. Розрахунок кардинальних параметрів телескопічної системи за допомогою нульових променів.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 06.04.2013Вивчення проблеми управління випромінюванням, яка виникає при освоєнні діапазону спектру електромагнітних коливань. Особливості модуляції світла і його параметрів, що включає зміну поляризації, напрямку поширення, розподілу лазерних мод і сигналів.
контрольная работа [53,7 K], добавлен 23.12.2010
