Cтраница 3
Разработанная в [3] установка для регистрации фазы световой волны, основанная на принципе гетеродинирования оптических волн с предварительным сдвигом частоты гетеродинного потока с помощью дифракционно-доплеровского модулятора, в принципе предназначена для регистрации больших фазовых девиаций. Однако по своей сути она содержит те же недостатки, что и измерительные схемы оптических интерферометров, в которых необходимая информация о фазовых отклонениях получается из двух сигналов, сформированных со сдвигом на я / 2 рад. [31]
Были сконструированы [43, 50, 163, 326, 342, 402] различные типы интерферометров, которые применялись для измерений в коротковолновой области диапазона СВЧ. Для измерений параметров диэлектрических пластин на частоте 10 Ггц использовался [18] прибор, аналогичный оптическому интерферометру Маха - Цен-дера. В одно плечо волноводного моста включались два рупора, направленных друг на друга. [32]
Возможности формирования и измерения волн напряжений в композиционных материалах, в принципе, определяются уровнем техники экспериментальных исследований соответствующих явлений в твердых телах. Для образования волн напряжений используют пневматические пушки, заряды взрывчатого вещества, ударные плиты, ударные трубы и пьезоэлектрические ультразвуковые генераторы, а для их измерения - тензодатчики, пьезоэлектрические кристаллы, емкостные датчики, оптические интерферометры, методы голографии и фотоупругости. Экспериментальные исследования, не столь обширные как теоретические, тем не менее обеспечивают устойчивый поток информации, необходимой для проверки математических моделей. [33]
Другим источником помех являются радио - и телепередающие станции ( особенно серьезна эта проблема около больших городов), окружающее электрооборудование, моторы, лифты, метро, выключатели, переключательные стабилизаторы, телевизоры. Все эти проблемы существуют в слегка измененном виде во всех тех случаях, когда что-нибудь влияет на параметр, который вы измеряете. Например, оптический интерферометр восприимчив к вибрации, а на чувствительные измерения радиочастот может повлиять внешний радиочастотный сигнал. [34]
Автор цитируемой статьи считает, что конкретный вклад современных физиков в рассматриваемую область выражается, во-первых, в применении различных высокочувствительных и точных средств измерений, сочетающихся с новейшим экспериментальным оборудованием. При перечислении применяемой аппаратуры в статье на первом месте называются хорошо знакомые нам по предыдущим беседам магнитометры. За ними идут крутильные маятники, лазеры, оптические интерферометры, электронные тензодатчики, чувствительные термисторы, а также электронные генераторы случайных чисел. [35]
Более приемлемый, хотя и сложный, способ измерения акустических смещений позволяет осуществить оптическая интерферометрия. Реализацию этого способа можно проводить различным образом, например [24], заставляя исследуемый акустический пучок отражаться почти нормально от прилегающей к жидкости стороны очень тонкой растянутой мембраны или поверхностной пленки, образующей границу раздела между воздухом и озвучиваемой жидкостью. Обращенная к воздуху сторона мембраны изготавливается в виде оптического отражателя и последовательно сканируется ( опять-таки при почти нормальном падении) узким пучком света, например от лазера, образуя одно плечо оптического интерферометра ( см. также разд. МГц акустическое смещение в воде порядка длины световой волны, становится понятным, что такой прибор обладает большими возможностями для быстрой регистрации наиболее сложных профилей звуковых пучков с высоким пространственным и временным разрешением. При практической реализации возникают трудности, особенно в отношении изоляции от посторонних вибраций. Так что это устройство пока еще остается специализированным лабораторным прибором, применимым для точной калибровки гидрофонов. [36]
Так как спектры генерации и накачки вырождены, то появилась возможность максимальной интеграции в единой системе с обратной связью процессов вьшужденного излучения и нелинейного смешения волн. В главе 6 рассмотрены также гибридные ( комбинированные) лазеры, которые содержат в общем резонаторе активную и нелинейную среды. В главе 7 систематизированы и достаточно подробно проанализированы уже довольно многочисленные приложения лазеров на динамических решетках: системы оптической связи через неоднородные среды и по многомодовым волокнам, логические и бистабильные элементы, оптические процессоры и системы нелинейной ассоциативной памяти, оптическая интерферометрия в спектральной области и самоюстирующиеся оптические интерферометры и тд. Приведенная полная библиография включает самые последние публикации 1987 - 1988 гг. В заключении рассмотрено место лазеров на динамических решетках среди других лазеров и проанализированы их предельные характеристики. Обсуждаются перспективы дальнейшего развития этой новой области квантовой электроники. [37]
Рентгеновская интерферометрия является замечательным достижением современной экспериментальной физики. Действительно, подобные интерферометры позволили реализовать возможность абсолютных измерений длин с точностью порядка ангстрема. В первых же экспериментах с таким прибором было обнаружено явление муара при рентгеновской дифракции, которое является, по-видимому, самым чувствительным методом регистрации и точных измерений нарушений идеальной структуры кристаллов. В отличие от оптических интерферометров, в рентгеновских приборах для разделения и отклонения когерентных пучков используется дифракция. Явление преломления в линзах не может дать надлежащего эффекта ввиду ничтожной величины разности ( 1 - п) для рентгеновских лучей. [38]
Следовательно, размер собирающих апертур не ограничен масштабом неоднородностей. Также нет необходимости в том, чтобы отражающие зеркала создавали дифракционное изображение, и их точность должна быть лишь достаточной для передачи всего света к катодам фотоумножителей. Это является очень благоприятным фактором, поскольку ранее упомянутая для случая радиодиапазона низкая чувствительность требует использования больших собирающих площадей. Ханбери Браун ( Hanbury Brown, 1974) провел анализ отклика оптического интерферометра и показал, что он пропорционален квадрату модуля функции видности, как и в случае радиоинтерферометра. Для объединения выходов фотоумножителей могут быть использованы коррелятор, либо счетчик совпадений фотонов. [39]
Перечень экспериментальных методов для исследования трения эластомеров очевидно слишком большой. В данной главе была предпринята лишь попытка выделить наиболее общепринятые из них. Наиболее простым и экономичным является устройство с вращающимся диском, в частности, потому, что скорость скольжения может изменяться путем регулировки радиуса от центра вращения до точки контакта. Прибор для изучения трения на внутренней поверхности барабана дает более точные результаты за счет применения специально приготовленных наборов выступов и обеспечения равномерности толщины пленки. Наиболее точные данные получаются с помощью оптических интерферометров, хотя они имеют ограничения: лишь малые скорости и гладкие поверхности. Упрощенная машина для изучения износа обеспечивает возможность широкого варьирования переменных, что является особым преимуществом. Износ часто измеряется радиоактивными методами. Наконец, применение упрощенных моделей для воспроизведения сложных динамических явлений дает информацию, которая не может быть получена другими методами. [40]
Авторы книги являются крупными специалистами в области теории, методики и техники радиоинтерферометрических исследований. Ими детально проанализированы требования как к системам в целом, так и отдельным их частям и элементам, рассмотрены ограничения, связанные с распространением радиоволн в межзвездной, межпланетной и околоземных средах, влияние помех на точность измеряемых величин. Уделено большое внимание математическому обеспечению построения изображений объектов, калибровке данных радиоинтерферометрических наблюдений. Приведены конкретные результаты исследований структуры астрофизических объектов. Авторами рассмотрены и современные оптические интерферометры, спекл-интерферометрия. В книге широко представлена библиография по рассматриваемым вопросам. [41]
Здесь не должно быть путаницы с погрешностью измерений фазы сигнала интерферометра. На частоте v 1 ГГц эффективная шумовая температура hv / k равна 0 048 К. Таким образом, для частот вплоть до нескольких десятков гигагерц, шум вследствие квантового эффекта дает лишь малую составляющую в шуме приемника. На частоте 900 ГГц, обычно рассматриваемой как верхний предел частоты для наземной радиоастрономии, hv / k 43 К, и этот вклад в температуру шума системы становится важен. В оптическом диапазоне частот v к, 500 ТГц, hv / k - 30000 К, и гетеродинные системы вряд ли реальны, что обсуждается в разд. Однако, в оптическом диапазоне можно создать устройства прямого детектирования, регистрирующие мощность без сохранения фазы, так что Д0 в уравнении 1.16 эффективно стремится к бесконечности и, следовательно, нет необходимости рассматривать точность измерения числа фотонов. Так, во многих оптических интерферометрах интерференционные лепестки формируются принятым светом непосредственно, и параметры интерференции определяются измерением получающихся в результате распределений интенсивности. [42]