ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ

УПРАВЛЕНИЕ И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Математическое обоснование метода измерения параметров микровибраций по спектру лазерного автодинного сигнала

Читать

Усанов Дмитрий Александрович, Скрипаль Анатолий Владимирович, Астахов Елисей Игоревич Математическое обоснование метода измерения параметров микровибраций по спектру лазерного автодинного сигнала // Прикаспийский журнал:  управление и высокие технологии. — 2014. — №1. — Стр. 058-070.

Усанов Дмитрий Александрович - доктор физико-математических наук,профессор, Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, 410012, Российская Федерация, г. Саратов, ул. Астраханская, 83, usanovDA@info.sgu.ru

Скрипаль Анатолий Владимирович - доктор физико-математических наук,профессор, Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, 410012, Российская Федерация, г. Саратов, ул. Астраханская, 83, skripalav@info.sgu.ru

Астахов Елисей Игоревич - аспирант, Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, 410007, г. Саратов, ул. Днепропетровская, д. 16, кв. 143, elisey.astakhov@gmail.com

В статье приведены результаты математического обоснования метода измерения амплитуды микровибраций отражателя в оптической гомодинной системе, включающей полупроводниковый лазерный автодин. Выполнено моделирование формы и низкочастотного спектра автодинного сигнала при различных уровнях оптической обратной связи (ООС). Проанализирован характер влияния уровня внешней ООС на амплитуды спектральных составляющих автодинного сигнала вибраций. Авторами выполнен анализ существующих методов определения амплитуды вибраций по низкочастотному спектру интерференционного сигнала. В результате анализа сделан вывод, что известные методы анализа вибраций, основанные на разложении интерференционного сигнала в ряд по функциям Бесселя, имеют ряд ограничений. Для определения амплитуд микровибраций предложен метод, основанный на одновременном разложении автодинного сигнала в ряды Фурье и Бесселя. Показаны преимущества этого метода перед существующими. Авторами получены выражения, определяющие однозначное решение для любых значений амплитуды колебаний внешнего отражателя. Это решение не зависит от стационарного набега фазы автодинного сигнала.

Ключевые слова: спектральный анализ, лазерная система, автодинный сигнал, амплитуда микровибраций, интерференционный сигнал, спектр колебаний, внешняя оптическая обратная связь, компьютерное моделирование