Введение
Глава 1. Низкокогерентная кольцевая резонансная интерферометрия
1.1. Резонансная кольцевая интерферометрия на низкокогерентном свете: теория 30
1.1.1. Идея метода 30
1.1.2. Модуляционные измерения. «Медленная» модуляция 33
1.1.3. Шум 34
1.1.4. Подавление избыточного шума 36
1.1.5. Предельная чувствительность 37
1.1.6. Сравнение с другими типами кольцевых интерферометров 40
1.1.7. Спектр избыточного шума. «Быстрая модуляция» 42
1.1.8. Интерферометр с отражательным кольцевым резонатором 43
1.1.9. Многорезонаторный интерферометр 45
2.2. Низкокогерентная резонансная кольцевая интерферометрия: эксперимент 46
1.2.1. Измерение эффекта Саньяка 46
1.2.2. Измерение эффекта Доплера 49
Выводы 51
Глава 2. Методы волоконно-оптической нткокогерентиой интерферометрии для situ диагностики и измерений в экстремальных условиях
2.1. Эффекты связи мод в низкокогерентных интерференционных системах с многомодовыми оптическими волноводами 53
2.1.1. Многомодовая низкокогерентная тандемная интерферометрия 53
2.1.2. Оптическая автокорреляционная функция многомодового низкокогерентного тандем ного интерферометра 54
2.1.3. Случай большого числа распространяющихся мод 58
2.1.4. Образец с непараллельными поверхностями. Резонансная связь мод 62
2.1.5. Чувствительность к оптическому качеству образцов: сравнение одномодовых и многомодовых интерференционных систем 69
2.1.6. Чувствительность к ориентации образца 70
2.1.7. Влияние аберраций проекционной системы и позиционирования образца вдоль зондирующего пучка 72
2.1.8. Гибридная схема оптического зондирования 73
2.1.9. Связь мод в волокне 75
2.1.10. Многомодовые волоконно-оптические ответвители в тандемной низкокогерентной интерферометрии 76
2.1.11. Влияние многомодового «когерентного шума» на точность измерений 78
2.1.12. Область применения интерференционных систем с многомодовыми волокнами 79
2.2. Контроль толщины листового стекла с помощью многомодовой волоконно-оптической тандемной низко когерентной интерферометрии 79
2.2.1. Постановка задачи 79
2.2.2. Оптические методы измерения толщины флоат-стекла 80
2.2.3. Описание измерительной системы 83
2.2.4. Факторы, влияющие на точность измерений 85
2.2.5. Промышленная эксплуатация 87
2.3. Применение низкокогерентной интерферометрии для оперативного контроля лазерной обработки CVD алмазов 89
2.3.1. Постановка задачи 89
2.3.2. Лазерное выглаживание CVD алмазов 90
2.3.3. Особенности интерференционной диагностики необработанных алмазных пластин 92
2.3.4. Эксперименты по контролируемой лазерной обработке алмазных пластин 96
2.3.5. Аппаратура in situ контроля лазерного травления алмазных пластин 100
2.3.6. Контроль лазерного микропрофилирования алмазных структур с нанометровым аксиальным разрешением 101
Выводы 104
Глава 3. Дифференциальная низкокогерентная тандемная интерферометрия и мультиплексируемые оптоволоконные сенсорные системы
3.1. Дифференциальная низкокогерентная тандемная интерферометрия 105
3.1.1. Дифференциальная низкокогерентная интерферометрия: идея 105
3.1.2. Относительные и абсолютные измерения в дифференциальной интерферометрии 108
3.1.3. Учет дисперсии 110
3.1.4. Предельные возможности метода 113
3.1.5. Измерение профиля прозрачных образцов методом дифференциальной низкокогерентной интерферометрии 115
3.1.6. Погрешности измерения, связанные с пространственной структурой зондирующих пучков 118
3.1.7. Эксперимент: измерение профиля прозрачной пластины 120
3.2. Когерентное мультиплексирование многоканальных волоконно-оптических
датчиков методом дифференциальной низкокогерентной интерферометрии 122
3.2.1. Дифференциальная низкокогерентная интерферометрия: обобщение на многоканальные системы с когерентным мультиплексиро ванием 122
3.2.2. Предельная чувствительность 123
3.3.2. Перекрестная связь между чувствительными элементами 125
3.3.3. Многоканальное измерение температуры: эксперимент 129
Выводы 136
Заключение 137
Список цитированной литературы 141
Список публикаций автора по теме диссертации 152
