Введение
Глава 1. Обзор литературы по измерениям перемещений и колебаний ... 10
1.1. Введение 10
1.2. Оптические методы измерения перемещений 11
1.2.1. Оптические мостовые схемы 12
1.2.2. Интерферометрические датчики 13
1.2.3. Голографические датчики 15
1.2.4. Муаровые (растровые) датчики 16
1.2.5. Волоконно-оптические датчики 20
1.2.6. Акустооптические датчики 22
1.2.7. Оптоэлектронный датчик угловых перемещений 24
Глава 2. Теоретический анализ зависимостей интенсивностей дифракционных порядков в системе из двух фазовых дифракционных решеток . 26
2.1. Постановка задачи 26
2.2. Теоретический анализ дифракции в измерительной схеме из двух фазовых дифракционных решеток 26
2.3. Анализ зависимостей интенсивностей первых дифракционных порядков от параметров системы 37
2.3.1. Сопряжение линейных участков зависимостей 1±х(х) с противоположным наклоном 44
2.4. Вывод формул, описывающих зависимости интенсивности нулевого дифракционного порядка от параметров системы 45
2.5. Компьютерный расчет формы зависимости интенсивности нулевого порядка и нахождение областей линейности 48
2.5.1. Анализ зависимостей 10(х/А) при отклонении параметра L от оптимальных значений 54
2.5.2. Периодичность зависимостей /0(х/А) от параметра L 57
2.6. Исследование вопроса о сопряжении линейных участков нулевого и первых дифракционных порядков 60
2.6.1. Результаты анализа в интервале Ьє(0,я/4) 60
2.6.2. Результаты анализа в интервале L є (я/4, я/2) 63
2.6.3. Анализ сопряжения линейных участков с полным перекрытием области измерений 66
2.7. Учет ограниченности оптического пучка 69
2.7.1. Методика анализа сигнала в нулевом порядке с учетом ограниченности падающего пучка 71
2.7.2. Методика расчета весовых коэффициентов 73
2.7.3. Определение критерия практического применения 78
2.7.4. Методика анализа сигнала в первых порядках с учетом ограниченности падающего пучка 81
2.7.5. Расчет характеристик /0(д:) и 1±](х) с учетом влияния ограниченности пучка 83
2.8. Анализ влияния отклонений формы решеток от идеального меандра на характеристики системы 91
Глава 3. Экспериментальное исследование схемы из двух фазовых дифракционных решеток и датчиков на ее основе 103
3.1. Введение 103
3.2. Датчик малых угловых и линейных перемещений на основе двух фазовых дифракционных решеток 104
3.2.1. Устройство датчика. Основные расчетные соотношения 104
3.2.2. Экспериментальный макет измерителя малых перемещений... 109
3.2.3. Расчет чувствительности датчика 114
3.2.4. Результаты экспериментальных испытаний макета профило-метра 119
3.3. Оптоэлектронный датчик для измерения угловых колебаний конструкций 122
3.3.1. Устройство и физический принцип работы 122
3.3.2. Сравнение методов измерений угловых колебаний с применением блока-сенсора и ножевой диафрагмы 130
3.3.3. Экспериментальное исследование статических характеристик и калибровка датчиков 133
3.3.4. Результаты измерений колебаний конструкции 140
Глава 4. Измерители малых линейных перемещений на основе схемы оптического зондирования (03) поверхностных акустических волн (ПАВ) с опорной дифракционной решеткой (ОДР) 145
4.1. Схемы измерителей и принцип работы 145
4.2. Анализ схемы измерителя малых перемещений 148
4.3. Анализ основных погрешностей измерения 150
4.4. Анализ влияния отражений ПАВ на измерения малых перемещений.. 154
4.5. Экспериментальное исследование влияний отражений на измерения малых перемещений по фазовым измерениям 157
4.6. Исследование зависимости коэффициента отражения от частоты при отражении от края подложки 160
Заключение 168
Список литературы 170
