Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.17 Акустооптические эффекты, оптоакустика, акустическая визуализация, акустическая микроскопия и акустическая голография

 

Леун Е.В. «Совершенствование способов и средств контроля отклонений от прямолинейности на основе акустооптических гетеродинных лазерных измерительных систем» Омский научный вестник, № 4, с. 71-77 (2019)

Рассматриваются вопросы построения высокоточных акустооптических (АО) гетеродинных лазерных измерительных систем контроля отклонений от прямолинейности при работе в непрерывном режиме с фазо-цифровым Δ_f(Δly)–ΔNвых и частотно-цифровым Δf(Δly)–ΔNвых преобразованиями, а также в импульсном режиме. Обсуждаются вопросы применения твердотельных АО модуляторов, систем фазовой автоподстройки фазы и частоты совместно с волоконными фазомодуляторами и прецизионными АЦП. Предложены варианты линеаризации функции преобразования, повышения разрешающей способности. Рассматриваются возможности реализации лазерных измерительных систем с опорными каналами и допускового контроля

Омский научный вестник, № 4, с. 71-77 (2019) | Рубрики: 06.14 06.17

 

Леун Е.В., Шаханов А.Е. «Повышение точности гибридных сканирующих 3D волоконнооптических измерительных головок с акустооптическим датчиком обратной связи для контактных и бесконтактных координатных измерений размеров изделий» Омский научный вестник, № 2, с. 63-70 (2020)

Gредставлен способ определения упругих деформаций изделия, возникающих при механическом контактировании со сферическим наконечником, позволяющий исключить влияние на результат измерения деформаций материала в виде навалов («pile-up»). Обсуждаются вопросы построения гибридной сканирующей 3D волоконно-оптической измерительной головки (ВОИг) с формированием сканирующих движений лазерного луча в угловом секторе полусферы 180×180° на основе низкокогерентного интерферометра, пространственного модулятора света в виде оптоволоконного пьезосканера и объектива типа «fishеуе». рассмотрены возможности высокоточных двухкоординатных измерений сканирующего лазерного луча за счет использования акустооптического модулятора в датчике обратной связи ВОИг в качестве пространственно-чувствительного преобразователя

Омский научный вестник, № 2, с. 63-70 (2020) | Рубрики: 06.14 06.17

 

Леун Е.В. «Повышение быстродействия и разрешающей способности акустооптических гетеродинных лазерных интерферометров перемещений. Адаптивный лазерный интерферометр» Омский научный вестник, № 3, с. 92-98 (2020)

Hассмотрены вопросы реализации в акустооптическом (АО) гетеродинном лазерном интерферометре (в дальнейшем – лазерный интерферометр) дифференциального двухтактного метода измерения перемещений при использовании фазового интерполятора и фазометра. Для снижения уровня шумов в измерительном сигнале введена система фазовой автоподстройки частоты с малым джиттером. В первом такте в начале движения объекта за счет высокой точности фазометра реализованы т.н. «медленные точные» измерения с высокой разрешающей способностью, вплоть до ≈λ/10000, где λ – длина волны лазерного излучения. Для высокой скорости движения объекта используется второй такт «быстрых грубых» измерений при работе быстродействующего фазового интерполятора и блокировке фазометра. Подобным двухтактным принципом работы лазерного интерферометра улучшаются динамические и метрологические параметры измерений перемещений объекта.

Омский научный вестник, № 3, с. 92-98 (2020) | Рубрики: 06.14 06.17

 

Леун Е.В. «Особенности схемотехники акустооптических лазерных систем для измерения трехкоординатных перемещений. Часть 1» Омский научный вестник, № 5, с. 103-110 (2020)

Рассматриваются вопросы построения акустооптических (АО) лазерных измерительных систем (лИС) для контроля трехкоординатных (3D) движений с одним (1D) продольным Δlx и двумя (2D) поперечными Δly, Δlz смещениями. Обсуждаются особенности использования трехканальной измерительной схемы на основе систем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с адаптивным управлением полос пропускания в зависимости от скоростей движения, призматической оптической схемы, преобразующей 2D в 1D поперечные смещения лазерного луча для 1D АО модулятора, оптического сопряжения последнего с волоконными фотоприемными устройствами.

Омский научный вестник, № 5, с. 103-110 (2020) | Рубрики: 06.14 06.17

 

Леун Е.В. «Особенности схемотехники акустооптических лазерных измерительных систем для контроля трехкоординатных (3D) перемещений изделий и элементов оборудования. Часть 2» Омский научный вестник, № 2, с. 52-58 (2021)

Обсуждаются шумовые, динамические и точностные параметры акустооптических (АО) лазерных измерительных систем (ЛИС) для высокоточного контроля трехкоординатных (3D) смещений изделий. Показано, что при использовании в них современных быстродействующих малошумящих фотоприемников без специальных технических приемов сейчас достижимы разрешающие способности ≈λ/1800 и ≈λaom/900 для продольных Δlx и поперечных Δly, Δlz смещений соответственно, где λ и λaom – длина волны света и ультразвука в АО модуляторе. Обсуждаются особенности использования в АО ЛИС систем ФАПЧ. рассматриваются возможности повышения разрешающих способностей измерений смещений при использовании для одного входного оптического сигнала двух фотоприемников: быстродействующего и малошумящего, а также за счет управления шириной полосы пропускания системы ФАПЧ.

Омский научный вестник, № 2, с. 52-58 (2021) | Рубрики: 06.14 06.17

 

Леун Е.В. «К вопросу достижения субпикометрической разрешающей способности акустооптическим двухканальным лазерным интерферометром перемещений с двумя разночастотными фотоприемниками» Омский научный вестник, № 2, с. 110-118 (2022)

Рассматриваются акустооптический (АО) гетеродинный лазерный интерферометр перемещений (ЛИП) с двумя разночастотными фотоприемниками: высокочастотным (ВЧ) и низкочастотным (НЧ) малошумящим, работающими с «быстрым грубым» и «медленным точным» измерительными каналами соответственно. Описан режим работы АО ЛИП при старт-стопных циклических движениях объектов, обеспечивающий высокую разрешающую способность на начальных и финишных этапах перемещений с малыми скоростями движения. Проведен метрологический анализ «медленного точного» канала с учетом шумовой частотной характеристики фотоприемников с формированием т.н. ее «оптимистического» и «пессимистического» вариантов. На основе проведенного метрологического анализа определены частотные диапазоны сигнала, позволяющие на малых скоростях движения достичь разрешающей способности АО ЛИП субпикометрических значений.

Омский научный вестник, № 2, с. 110-118 (2022) | Рубрики: 06.14 06.17

 

Леун Е.В., Шаханов А.Е., Самойлов С.Ю., Колобов А.Ю. «Основы совершенствования схемотехники высокоточных быстродействующих акустооптических лазерных интерферометров перемещений с частотным согласованием составляющих блоков и двойного гетеродинирования на этапе фотопреобразования» Омский научный вестник, № 3, с. 108-116 (2022)

Рассматриваются развитие схемотехники акустооптических (АО) лазерных интерферометров перемещений (ЛИП) и достижимые ими значения разрешающей способности. Обсуждаются вопросы частотного согласования блоков АО ЛИП: АО модулятора, фотоприемного устройства (ФПУ) и генератора частоты. Изучаются особенности фотопреобразования ФПУ при его освещении тремя пространственно совмещенными оптическими потоками. Из них два потока разночастотные и созданы в результате дифракции в АО модуляторе и используются для измерения фазового набега от контролируемых смещений объекта. Третий оптический поток является амплитудно-модулированным с частотой модуляции, близкой к разностной частоте первых двух оптических потоков. Такой прием приводит к двукратному переносу (двойное гетеродинирование) фазового набега от смещений на электрический сигнал разностной частоты между тремя оптическими потоками. Рассматриваются схемы АО ЛИП с постоянным значением частоты амплитудно -модулированного оптического потока и с ее автоподстройкой. Обсуждаются особенности использования в АО ЛИП охлаждаемых ФПУ.

Омский научный вестник, № 3, с. 108-116 (2022) | Рубрики: 06.14 06.17

 

Никитин П.А. «Моделирование работы акустооптического дефлектора терагерцевого излучения, использующего секционированный излучатель ультразвука» Оптический журнал, 90, № 2, с. 59-67 (2023)

Теоретически исследованы особенности акустооптической дифракции терагерцевого излучения на ультразвуковом поле с периодической неоднородностью. Цель исследования. Выявление оптимальных параметров для реализации эффективного дефлектора терагерцевого излучения. Метод. Для повышения энергоэффективности дефлектора в качестве среды взаимодействия был выбран сжиженный элегаз, а для увеличения числа разрешённых световых пятен предложено использовать секционированный фазированный излучатель ультразвука. Основные результаты. Показаны особенности акустического поля, созданного таким излучателем. Выведены аналитические соотношения для основных параметров акустооптического дефлектора. Практическая значимость. Продемонстрирована возможность пятикратного увеличения числа разрешённых пятен по сравнению с акустооптическим дефлектором, в котором используется односекционный излучатель той же длины. Ключевые слова: акустооптическое взаимодействие, дифракция, терагерцевое излучение, сжиженный инертный газ, акустическое поле

Оптический журнал, 90, № 2, с. 59-67 (2023) | Рубрики: 06.14 06.17