автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Акустооптические лазерные интерферометры в информационно-измерительных и управляющих системах

На правах рукописи

БАЗЫКИНА Нелли Александровна

АКУСТООПТИЧЕСКИЕ

ЛАЗЕРНЫЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ В ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМАХ

Специальность 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (приборостроение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПЕНЗА 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет».

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Капезин Сергей Викторович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Чернецов Владимир Иванович;

кандидат технических наук, профессор Крысин Юрий Михайлович

Ведущее предприятие - ФГУП НИИФИ, г. Пенза.

Защита диссертации состоится «_»_2006 г.,

в_часов, на заседании диссертационного совета Д 212.186.02 в

государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» по адресу: 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет».

Автореферат разослан «__»_2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

профессор Светлов А. В.

/pptfl

Hifls

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Эффективность систем управления и контроля во многом определяет точность и надежность функционирования всех видов автоматизированного технологического оборудования: станков с числовым программным управлением, робототех-нических комплексов и транспортных систем. При этом требования автоматизации оборудования обнаруживают тенденцию к увеличению числа параметров контроля, что приводит к созданию управляющих систем, качество которых во многом зависит от функциональных возможностей и точностных характеристик входящих в их состав информационно-измерительных систем (ИИС).

Эффективная работа технических систем невозможна без информации о параметрах физических процессов, протекающих в них. Эту информацию получают с помощью ИИС, метрологические характеристики которых существенно влияют на эффективность управления системой в целом.

Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют ИИС, работающие на принципах гетеродинной лазерной интерферометрии. Основы теории и принципы построения лазерных интерферометров с внешней модуляцией в нашей стране разрабатывались группой специалистов в Московском государственном технологическом университете СТАНКИН, Новосибирском институте автоматики и электрометрии. В результате этих работ был осуществлен выпуск промышленных образцов лазерных интерферометров ИПЛ-ЗОК, ИПЛ-МП. За рубежом разработкой и выпуском лазерных интерферометров занимаются фирмы «Hewlett-Packard» (США), «Carl Zeiss» (Германия), «Метра Бланско» (Чехия) и т. д. При этом схема построения этих приборов зависит от типа имеющегося источника оптического излу-

Информационно-измерительной системе контроля за перемещениями рабочих органов станка необходимо иметь несколько (до 5-6 и более) управляемых координат. При этом функционирование ИИС возможно при максимально допустимой скорости перемещения подвижных органов станка 20-25 м/мин. При использовании лазерного интерферометра для формирования нескольких оптических каналов в условиях ограниченного энергетического потенциала источника оп-

чения.

тического излучения возникает проблема повышения его помехоустойчивости, поскольку это определяет уровень функциональных возможностей и метрологические характеристики лазерных интерферометров и всей ИИС.

Целью диссертационной работы является разработка многофункциональных информационно-измерительных систем повышенной точности для управления процессами обработки деталей на высокоточных станках с числовым программным управлением.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- проведен обзор возможных вариантов решения и предложена информационно-измерительная система, в основу измерительной части которой положен принцип лазерной интерферометрии;

- определены математические основы и разработаны структуры многоканальных информационно-измерительных систем, обладающих повышенной помехоустойчивостью;

- разработаны многоканальные информационно-измерительные системы повышенной точности, обеспечивающие отсчет в абсолютных и относительных единицах с коррекцией нелинейности функции преобразования, созданием пространственных реперных точек и использованием в качестве эталона длины волны лазерного излучения;

- проведены экспериментальные исследования, подтверждающие теоретические положения, макеты доведены до опытных образцов и внедрены в промышленности.

Методы исследований. В работе использованы методы Фурье-оптики, теории вероятностей и математической статистики, теории автоматического управления, теории пространственной фильтрации. В экспериментальных исследованиях применены методы и средства лазерной фильтрации, фотоэлектрических преобразований, включая ✓

оптическое гетеродинирование, прецизионные линейные измерения.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1 Для многоканальной информационно-измерительной системы определена математическая зависимость соотношения сигнал/шум измерительных электрических сигналов от количества применяемых

оптических каналов и структуры оптической схемы. Предложена оптическая схема акустооптического преобразования измерительных сигналов с одновременной их частотной и пространственной фильтрацией до модуляции их перемещением контролируемого объекта, что позволило повысить соотношение сигнал/шум на 50 %.

2 Разработан оригинальный способ определения действительного значения длины волны лазерного излучения, применение которого позволило повысить точность измерения информационно-измерительной системы.

3 Для повышенной достоверности результатов измерения разработана информационно-измерительная система с использованием пространственных реперных точек, организованных по трассе измерения, что позволило осуществлять корректировку результатов измерения.

4 Разработана информационно-измерительная система на основе лазерного акустооптического интерферометра с абсолютным отсчетом результата измерения перемещений.

5 Для проведения измерений отклонений от прямолинейности разработана информационно-измерительная система повышенной точности на основе лазерного акустооптического интерферометра с применением оригинальной оптической схемы.

Практическая ценность. Результаты работы позволяют реализовать предложенный принцип построения ИИС на основе лазерных акустооптических интерферометров с расширенными функциональными возможностями. При этом число формируемых оптических каналов от одного источника увеличивается до 5—6; максимально допустимая скорость перемещения подвижного отражателя достигает 30 м/мин; диапазон измеряемых перемещений равен 0-50 м.

Реализация результатов. Разработанная с участием автора ИИС на основе лазерного акустооптического интерферометра с расширенными функциональными возможностями внедрена на Московском станкозаводе «Красный пролетарий» на станке алмазного точения с числовым программным управлением, что позволило проводить многокоординатные измерения повышенной точности.

На защиту выносятся:

1 Математические зависимости соотношения сигнал/шум измерительных электрических сигналов информационно-измерительной системы от количества применяемых оптических каналов и структуры оптической схемы.

2 Способ определения действительного значения длины волны лазерного излучения, позволяющий повысить точность измерения.

3 Информационно-измерительная система повышенной достоверности результатов измерения с использованием пространственных реперных точек, организованных по трассе измерения.

4 Информационно-измерительная система на основе лазерного акустооптического интерферометра с абсолютным отсчетом результата измерения перемещений.

5 Информационно-измерительная система для измерения отклонений от прямолинейности на основе лазерного акустооптического интерферометра, позволяющая повысить точность измерений.

6 Экспериментальные исследования информационно-измерительной системы на основе лазерного акустооптического интерферометра.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно-технической конференции «Современные охранные технологии и средства обеспечения комплексной безопасности объектов» (Пенза, 2004 г.); научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ПГУ (Пенза, 2003-2006 гг.); Международном симпозиуме «Надежность и качество» (Пенза, 2006 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований и разработок имеется 12' публикаций, включая авторское свидетельство СССР и патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы 180 страниц, в том числе 103 страницы основного текста, 44 страницы таблиц и рисунков, 10 страниц списка литературы из 134 наименований, 23 страницы приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы задачи исследования, приведены основные научные положения и результаты работы, выносимые на защиту.

В первой главе проанализированы задачи в области контроля геометрических параметров перемещений рабочих органов технологического оборудования. При линейных и угловых измерениях, автоматическом слежении и управлении подвижными объектами наиболее перспективно применение оптико-электронных приборов. Проведенный анализ отечественных и зарубежных исследований показал, что комплексу технических требований, предъявляемых к ИИС линейных перемещений кареток высокоточных станков, наиболее полно соответствуют гетеродинные интерферометры.

Бесконтактный принцип интерференционных измерений, модульность конструкции, возможность построения многокоординатных измерительных систем, наличие связи с ЭВМ - все это позволяет включать современные акустооптические лазерные интерферометры в ИИС контроля многокоординатных станков во время обработки, гарантируя качество готовой продукции.

В акустооптических лазерных интерферометрах используются лазеры с автоподстройкой частоты, имеющие ограниченный энергетический потенциал. Поэтому в условиях, когда современное производство требует управления несколькими физическими параметрами, возникает проблема расширения функциональных возможностей ИИС на основе акустооптических лазерных интерферометров.

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию путей расширения функциональных возможностей ИИС.

Наиболее важным в условиях ограниченной мощности оптического излучения является получение максимального соотношения сигнал/шум в оптическом тракте ИИС на основе акустооптических лазерных интерферометров. Повысить мощность оптического излучения можно увеличением мощности самого источника излучения. Однако при низком КПД источника излучения увеличение его мощности приводит к излишней тепловой отдаче, что ухудшает условия работы ИИС.

Поэтому для получения максимального соотношения сигнал/шум в оптическом тракте ИИС предложено проектирование такой оптической схемы, где мощность оптического излучения используется наиболее эффективно.

В диссертации рассматриваются различные варианты построения оптических схем. Разработанная оптическая схема с акустооптичес-ким преобразованием сигналов до их модуляции уменьшает потери световой энергии в узле для разделения и смешения опорного и измерительного световых пучков в акустооптическом модуляторе. Анализ показал, что соотношение сигнал/шум у этой схемы будет наибольшим в сравнении с другими модификациями оптических схем.

Функциональная схема разработанного устройства показана на рисунке 1. Исходное лазерное излучение от источника 1 подают на акустооптический модулятор 2. После акустооптического преобразования разночастотные оптические сигналы («Ра», «/>+1», «Р_1») попадают на интерферометры Майкельсона 3, 4 и, проходя соответственно постоянную и переменную оптические линии задержки,

з

7

Рисунок 1

интерферируют в точках а и Ь, поступают в блок фотоэлектрического преобразования 5, 6, где выделяется сигнал разностной частоты между ними, который несет информацию о перемещении контролируемого объекта 7,8.

Выходной сигнал описывается выражением

и,„(О = кЕ0Е1 соз[(ш, -ш2)г + фх + ц)-кгЬг), (1)

где к - коэффициент преобразования в звене фотоэлектрического преобразователя; Ей, Е\ - функции спектральных плотностей опорных и измерительных световых полей; юь <а2 - частоты опорного и измерительного оптических сигналов; ки кг - оптические волновые числа; £ь Ь2 - оптические длины путей прохождения опорного и измерительного сигналов; х - измеряемое перемещение; t - время измерения.

Показано, что расположение элементов в оптической схеме с аку-стооптическим преобразованием до модуляции сигналов позволило более полно использовать мощности дифракционного спектра в аку-стооптическом модуляторе. При этом:

1) одновременно формируются когерентные частотно-смещенные оптические пучки и происходит их пространственное разделение (т. е. совмещение функций частотного преобразования оптических пучков с их делением в пространстве);

2) более эффективно используются дифракционные спектры на выходе акустооптического модулятора в интерференционной схеме: в формировании оптических каналов участвуют все порядки дифракции («О», «+1», «-1»), причем «О» и «+1» распространяются в первом оптическом канале, «О» и «-1» - во втором оптическом канале, а более энергетически мощный «0»-й порядок участвует в формировании измерительного оптического сигнала;

3) снижается относительная нестабильность фазовых преобразований, так как интерференционные пучки, используемые в разных оптических каналах, формируются в одном сечении акустооптического взаимодействия.

При использовании оптической схемы с акустооптическим преобразованием после модуляции система уравнений, дающая соотношение мощностей дифракционных порядков, имеет вид:

2Р1+Р0=0,25-,

п (2)

[Р,<0,15/>0,

где Р - мощность источника оптического излучения; Ро - мощность «0»-го порядка дифракции; Р\ - мощность «+1»-го порядка дифракции; п - количество применяемых оптических каналов в схеме.

В схеме с акустооптическим преобразованием сигналов до модуляции аналогичная система уравнений баланса мощностей

\пР0 +тР, =0,5 Р,

1 (3)

где т~п, если п - четное; т = п + 1, если и - нечетное.

Отношение сигнал/шум в лазерных интерференционных устройствах с акустооптическим преобразованием после модуляции сигналов определяется выражением

(4)

\ЛСД/ п К '

где X - длина волны оптического излучения; Л - постоянная Планка; г\ - квантовая эффективность фотоприемника; А/- полоса пропускания избирательного усилителя; С - скорость распространения света.

Отношение сигнал/шум в лазерных интерференционных устройствах, использующих оптическую схему с акустооптическим преобразованием до модуляции, определяется выражениями:

с/ш =, I ^ ^ ■ • в'в^ ? (п - четное); (5)

А/ п

с/ш = I—ЗА— ■ Р гп _ нечетное). \hCbf п к '

Получена зависимость соотношения сигнал/шум оптических схем с акустооптическим преобразованием сигналов до и после модуляции от количества применяемых оптических каналов в ИИС. График полученной зависимости представлен на рисунке 2. Из графика видно, что соотношение сигнал/шум схемы с акустооптическим преоб-

разованием оптического сигнала до модуляции больше, чем соотношение сигнал/шум схемы с акустооптическим преобразованием после модуляции в 1,5-2 раза.

к У Схема с акустоо ниеч гггкчески Ю модуля х преобра. цин ЮВ&-

\ Сад масдкусп нием эолтнчес после мо сим преоб ДУЛЯЦИИ >азова-

III

0 12345678 п

Рисунок 2

Повышение соотношения сигнал/шум измерительного сигнала увеличивает технические параметры ИИС на основе акустооптиче-ских лазерных интерферометров. При этом интенсивность оптического излучения для интерференционных приборов уменьшается с увеличением измеряемого расстояния. Поэтому большинство ИИС на основе лазерных интерферометров имеет диапазон измерений до 30 м. При использовании схемы с акустооптическим преобразованием до модуляции диапазон измеряемых перемещений можно увеличить до 50 м.

Повышение соотношения сигнал/шум в схеме с акустооптическим преобразованием лазерного излучения до модуляции дает возможность увеличить допустимую скорость перемещений. При использовании разработанной оптической схемы значение максимально допустимой скорости перемещений достигает 30 м/мин.

При рассмотрении вопроса повышения помехоустойчивости в электронном блоке обработки информации установлено, что оптимальной электронной схемой обработки информации является схема на основе системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

Система ФАПЧ позволяет получить наиболее высокое соотношение сигнал/шум на выходе, так как имеет узкую шумовую полосу, достигающую десятков и даже единиц герц в зависимости от используемого фильтра низкой частоты в петле обратной связи. В работе рассмотрены системы ФАПЧ с различными фильтрами. Показано, что стабильность работы системы ФАПЧ будет обеспечиваться лишь при отношениях сигнал/шум в полосе ФАПЧ больше 5.

Третья глава посвящена разработке и исследованию схемных решений ИИС на основе лазерного акустооптического интерферометра.

Установлено, что для устройств обратной связи станков с числовым программным управлением помехоустойчивость информационно-измерительных сигналов зависит от суммы долговременной и кратковременной помех и в основном определяется количеством сбоев измерительной цифровой индикации в единицу времени. В фазовых измерительных системах, к классу которых относится рассматриваемое устройство, измерительная информация накапливается постепенно во время движения отражателя. Действие электромагнитных помех приводит к возникновению или исчезновению измерительных импульсов. Защита от подобных помех осуществляется методом электрической фильтрации измерительных сигналов. Существенным недостатком фазовых измерительных устройств с накоплением информации является вероятность потери достоверности измерительной информации при случайных перерывах оптической связи и сбоях в системе сетевого питания приборов, при которых прохождение измеряемой трассы в лучшем случае приходится проводить заново. Для повышения достоверности измерительной информации с этой точки зрения необходима система с реперными точками, организованными по измеряемой трассе перемещений, по которым было бы возможно восстановление информации о перемещении. В метрологическом оборудовании отечественного и зарубежного производства подобные системы организуются посредством приме-

нения контактных и бесконтактных позиционных датчиков касания, которые обеспечивают в лучшем случае точность позиционирования порядка 0,1 ±0,04 мкм.

В работе предложена и исследована ИИС, в которой в качестве пространственной реперной точки используется значение разности фаз двух одновременно распространяющихся по измеряемой трассе световых волн, образованных двумя ортогонально поляризованными спектральными линиями лазера, работающего в двухмодовом режиме (например, ЛГН-303).

При этом периодичность изменения разности фаз в пространстве при разности частот 640 МГц составляет около 230 мм, что дает возможность построения датчиков обратной связи с абсолютным отсчетом измерения перемещений.

В работе рассмотрена лазерная ИИС с абсолютным отсчетом результата измерения. Пространственный период однозначности лазерных измерительных систем определяется длиной волны света к. Увеличение пространственного периода однозначности отсчета возможно за счет использования излучения с большей длиной волны. Но увеличение длины волны оптического излучения смещает частотный спектр оптического излучения в инфракрасную область, что вызывает трудности юстировки и контроля оптической схемы.

Увеличение периода однозначности получают, используя явление взаимодействия двух когерентных электромагнитных колебаний, имеющих разные пространственные периоды (?ц и Нахождение определенной точки в пределах периода однозначности определяется как разность абсолютных мгновенных значений фаз двух измерительных сигналов с соответствующих фотоприемников.

Показано, что с точки зрения помехоустойчивости наиболее оптимальной является схема с акустооптическим преобразованием до модуляции. Преимуществом этой схемы является то, что при различном количестве применяемых оптических каналов входная часть оптической схемы остается неизменной. Для этой схемы был разработан акустооптический блок формирования разночастотных оптических пучков. В состав основных узлов блока входят акустооптический модулятор и две афокальные оптические системы.

Описаны разработанные акустооптические и электронные устройства для контроля линейных перемещений и отклонений от прямолинейности. Произведен расчет оптической разности хода лучей в разработанном интерферометре для измерения угловых перемещений (рисунок 3). Разночастотные оптические пучки Ра и Р\ попадают на уголковые отражатели 1 и 2, жестко связанные между собой.

Рисунок 3

Система, состоящая из двух уголковых отражателей 1 и 2, движется по контролируемой поверхности и при ее наклоне на угол а измеряет отклонение от прямолинейности поверхности. Оптическая разность хода Аф равна

Дф = 4L sin j + d sin a , (6)

где Lud- коэффициенты, зависящие от конструктивных особенностей схемы интерферометра; ос - угол наклона подвижной части устройства.

Даны структурные схемы одно-, двух-, трехкоординатных лазерных акустооптических интерферометров для измерения линейных перемещений и отклонений от прямолинейности.

Проведены экспериментальные исследования ИИС на основе лазерных интерферометров с различными оптическими схемами. Испытания проводились во ВНИИизмерения (г. Москва). Показания лазерных интерференционных устройств сравнивались с показаниями образцового лазерного интерферометра модели HP 5528А фирмы

«Hewlett-Packard». При этом абсолютная погрешность показания лазерного интерферометра с акустооптическим преобразованием на входе составила ±0,08 мкм на измеряемой длине 500 мм.

Четвертая глава посвящена разработке основных узлов лазерного акустооптического интерферометра и их экспериментальному исследованию.

Показано, что одним из главных элементов акустооптического лазерного интерферометра является акустооптический модулятор. Проведены экспериментальные исследования жидкостного акустооптического модулятора. Установлено, что недостатками жидкостных акустооптических модуляторов является то, что в результате химического взаимодействия материала светозвукопровода и материалов элементов акустооптического модулятора происходят изменение физических параметров и разгерметизация камеры акустооптического модулятора.

В результате исследования разработаны конструкгорско-техно-логические решения, которые исключают основные недостатки акустооптического модулятора и обеспечивают необходимые характеристики его работоспособности. Установлены основные соотношения конструктивных элементов акустооптического модулятора, например, определяющие расположение излучателя ультразвуковых волн. При этом толщина стенки модулятора должна быть кратной значению половины длины ультразвуковой волны. Разработанный акустооптический модулятор обеспечивает надежную герметизацию камеры при мощности ультразвуковой волны, достаточной для работоспособности устройства в целом.

Приведены структурные схемы разработанных электронных блоков согласования ИИС на основе акустооптического лазерного интерферометра с блоком индикации Ф525 и системой числового программного управления станка. Разработанные электронные блоки согласования установлены на Московском станкозаводе «Красный пролетарий».

В приложениях представлены результаты экспериментальных исследований ИИС на основе лазерных интерферометров, протоколы испытаний ИИС.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Выявлены математические зависимости соотношения сигнал/шум измерительных электрических сигналов информационно-измерительной системы от количества применяемых оппических каналов и структуры оптической схемы. Показано, что использование разработанной оптической схемы, где акустооптическое преобразование измерительных сигналов с одновременной их частотной и пространственной фильтрацией происходит до модуляции их перемещением контролируемого объекта, позволило повысить соотношение сигнал/шум на 50 %.

2 Разработан способ определения действительного значения длины волны лазерного излучения. Реализующая данный способ информационно-измерительная система позволила повысить точность измерения за счет компенсации погрешности от воздействия внешних условий.

3 Разработана информационно-измерительная система повышенной достоверности результатов измерения с организованными по трассе измерения пространственными реперными точками, по которым осуществляется корректировка результатов измерения.

4 Разработана информационно-измерительная система с абсолютным отсчетом результата измерения перемещений на основе лазерного акустооптического интерферометра с увеличенным значением пространственного периода однозначности сигнала, соответствующего диапазону перемещения контролируемого объекта.

5 Разработана информационно-измерительная система для измерения отклонений от прямолинейности на основе лазерного акустооптического интерферометра, позволившая повысить точность измерений за счет повышения соотношения сигнал/шум на выходе фотоприемника.

6 На основе полученных результатов разработана многоканальная информационно-измерительная система: число формируемых каналов от одного оптического источника увеличено до 6; максимально допустимая скорость перемещений подвижного отражателя достигает 30 м/мин; диапазон измеряемых перемещений равен 0-50 м. Абсолютная погрешность измерения при использовании разработанной информационно-измерительной системы составила ±0,08 мкм на измеряемой длине 500 мм.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. БазыкинаН. А. Лазерный интерферометр для измерения угловых перемещений / Н. А. Базыкина, С. Н. Базыкин II Датчики и системы. - 2005. - № 8. - С. 8-9.

2. Базыкина Н. А. Интерферометр с увеличенным периодом однозначности / Н. А. Базыкина, С. Н. Базыкин // Датчики и системы. -2005.-№8.-С. 15-16.

3. Базыкина Н. А. Пространственные реперные точки в гетеродинных лазерных интерферометрах / Н. А. Базыкина, С. В. Капезин, С. Н. Базыкин // Датчики и системы. - 2005. - № 10. - С. 19-20.

4. Базыкина Н. А. Фазоцифровое преобразование в акустооптиче-ских лазерных интерферометрах / Н. А. Базыкина, С. В. Капезин, С. Н. Базыкин // Современные охранные технологии и средства обеспечения комплексной безопасности объектов: Сб. ст. V Всерос. науч.-техн. конф. - Пенза-Заречный, 2004. - С. 195-197.

5. Базыкина Н. А. Помехоустойчивые лазерные интерферометры / Н. А. Базыкина, С. В. Капезин, С. Н. Базыкин // Современные охранные технологии и средства обеспечения комплексной безопасности объектов: Сб. ст. V Всерос. науч.-техн. конф. - Пенза-Заречный,

2004.-С. 197-199.

6. Базыкина Н. А. Анализ схем лазерных интерферометров для измерения отклонений от прямолинейности / Н. А. Базыкина, С. Н. Базыкин // Информационно-измерительная техника, экология и мониторинг: Сб. науч. тр. - М.: Изд-во Москов. гос. ин-та леса, 2005. -Вып. №7.-С. 137-147.

7. Базыкина Н. А. Лазерный интерферометр / Н. А. Базыкина, С. Н. Базыкин // Информационно-измерительная техника, экология и мониторинг: Сб. науч. тр. - М.: Изд-во Москов. гос. ин-та леса,

2005. - Вып. № 7. - С. 214-217.

8. Базыкина Н. А. Применение пространственных реперных меток в гетеродинных лазерных интерферометрах / Н. А. Базыкина, С. Н. Базыкин // Информационно-измерительная техника, экология и мониторинг: Сб. науч. тр. - М.: Изд-во Москов. гос. ин-та леса, 2005. - Вып. № 7. - С. 230-235.

9. Базыкина Н. А. Лазерный интерферометр с абсолютным отсчетом измерения / Надежность и качество: Сб. Междунар. симп. -Пенза, 2006. - Т. 1 - С. 335-336.

10. Базыкина Н.А. Исследование многоапертурного акустоопти-ческого модулятора света / Надежность и качество: Сб. Междунар. симп. - Пенза, 2006. - Т. 1 - С. 337-339.

11. А. с. 169685 СССР, МКИ в 01В 9/02. Интерферометр для измерения отклонений от прямолинейности / Н. А. Базыкина, В. И. Теле-шевский, С. В. Капезин, С. Н. Базыкин, Н. А. Яковлев; Опубл. в БИ. -1991.-№45.

12. Пат. 2083962 Российская Федерация, С16С0П9/02. Способ определения действительного значения длины волны лазерного излучения / Н. А. Базыкина, В. А. Мещеряков, С. В. Капезин, С. Н. Базыкин, Н. А. Карасев: патентообладатель Пензенский государственный университет. - №94037819/25; заявл. 06.10.94; опубл. 10.07.97, Бюл. № 19.

Базыкина Нелли Александровна

Акустооптические лазерные интерферометры в информационно-измерительных и управляющих системах

Специальность 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (приборостроение)

Редактор О. Ю- Ещина Технический редактор Н. А. Вьялкова

Корректор С. Н. Сухова Компьютерная верстка С П. Черновой

ИД № 06494 от 26.12.01 Сдано в производство 29.05.06. Формат 60x84^/16. Бумага иисчая. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,11. Заказ № 343. Тираж 100.

Издательство Пензенского государственного университета. 440026, Пенза, Красная, 40.

P158 1 в

Г

! »

i

i

i.

Введение.

1 Анализ средств измерения линейных перемещений в информационно-измерительных системах.

1.1 Принципы построения и состояние производства высокоточных информационно-измерительных систем линейных перемещений.

1.2 Функциональные возможности современных информационно-измерительных систем на основе лазерных интерферометров.

1.3 Анализ помехоустойчивости информационно-измерительных систем на основе лазерных акустооптических интерферометров.

2 Теоретическое исследование информационно-измерительных систем на основе лазерных акустооптических интерферометров.

2.1 Разработка модели информационно-измерительной системы на основе лазерного акустооптического интерферометра.

2.2 Теоретическое исследование оптических схем информационно-измерительных систем на основе лазерных интерферометров с внешней акустооптической модуляцией.

2.3 Преобразование сигналов в оптических элементах информационно-измерительных систем.

2.4 Разработка схем фотоприемных устройств в информационно-измерительных системах на основе акустооптических интерферометров.

2.5 Исследование преобразования измерительных сигналов в электронном блоке обработки информационно-измерительной системы.

2.6 Сравнительный анализ оптических схем информационно-измерительных систем на основе лазерных акустооптических интерферометров по помехоустойчивости.

3 Исследование схемных решений информационноизмерительных систем на основе акустооптического лазерного интерферометра.

3.1 Разработка и исследование оптической схемы с организованными пространственными реперными точками.

3.2 Исследование информационно-измерительных систем с абсолютным отсчетом результата измерения перемещений.

3.3 Исследование оптических схем информационноизмерительных систем на основе акустооптических лазерных интерферометров.

3.4 Расчет предельно-допустимых эксплуатационных параметров интерферометров в информационно-измерительных системах.

3.5 Исследование информационно-измерительной системы для измерения отклонений от прямолинейности на основе лазерного акустооптического интерферометра.

4 Разработка и экспериментальное исследование основных узлов лазерного акустооптического интерферометра.

4.1 Разработка и экспериментальное исследование акустооптического модулятора.

4.2 Разработка и исследование электронного блока обработки измерительных сигналов информационно-измерительной системы.

4.3 Разработка блока согласования сигналов акустооптических интерферометров с системой числового программного управления.

Повышение качества и надежности машин и оборудования является одной из основных проблем современного машиностроения. Эффективность производства во многом определяет точность и надежность функционирования станков с ЧПУ, робототехнических комплексов, транспортных систем и т. д. Для эффективного управления в технических системах необходима точная информация о параметрах физических процессов, которые протекают в этих системах. Такую информацию получают посредством различных измерительных устройств. Измерительные устройства, входящие в состав станочного комплекса являются первичными измерительными средствами, и от их метрологических характеристик изначально зависит эффективность управления в целом. При этом требования автоматизации оборудования обнаруживают тенденцию к увеличению числа параметров контроля, что приводит к созданию информационно-измерительных систем, качество которых во многом зависит от функциональных возможностей и точностных характеристик входящих в их состав информационно-измерительных устройств. Наиболее полно удовлетворяют этим требованиям измерительные системы, работающие на принципах гетеродинной лазерной интерферометрии.

Информационно-измерительной системе контроля за перемещениями рабочих органов станка необходимо несколько (до 5 4- 6 и более) измерительных координат. При этом функционирование информационно-измерительной системы возможно при максимально допустимой скорости перемещения подвижных органов станка 20 -s- 25 м/мин. При использовании лазерного интерферометра для формирования нескольких оптических каналов и в условиях ограниченного энергетического потенциала источника оптического излучения возникает проблема повышения помехоустойчивости, поскольку значение этого параметра определяет уровень функциональных возможностей лазерных интерферометров.

Целью диссертационной работы является разработка многофункциональных информационно-измерительных систем повышенной точности для управления процессами обработки деталей на высокоточных станках с числовым программным управлением.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи: проведен обзор возможных вариантов решения и предложена информационно-измерительная система, в основу измерительной части которой положен принцип лазерной интерферометрии; определены математические основы и разработаны структуры многоканальных информационноизмерительных систем, обладающих повышенной помехоустойчивостью; разработаны многоканальные информационно-измерительные системы повышенной точности, обеспечивающие отсчет в абсолютных и относительных единицах с коррекцией нелинейности функции преобразования, созданием пространственных реперных точек и использованием в качестве эталона длины волны лазерного излучения; проведены экспериментальные исследования, подтверждающие теоретические положения, макеты доведены до опытных образцов и внедрены в

1 промышленности.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Для многоканальной информационно-измерительной системы определена математическая зависимость соотношения сигнал/шум измерительных электрических сигналов от количества применяемых оптических каналов и структуры оптической схемы. Предложена оптическая схема акустооптического преобразования измерительных сигналов с одновременной их частотной и пространственной фильтрацией до модуляции перемещением контролируемого объекта, что позволило повысить соотношение сигнал/шум на 50%.

2. Разработан оригинальный способ определения действительного значения длины волны лазерного излучения, применение которого позволило повысить I точность измерения информационно-измерительной системы.

3. Для повышенния достоверности результатов измерения разработана информационно-измерительная система с использованием пространственных реперных точек, организованных по трассе измерения, что позволило осуществлять корректировку результатов измерения.

4. Разработана информационно-измерительная система на основе лазерного акустооптического интерферометра с абсолютным отсчетом результата измерения перемещений.

5. Для проведения измерений отклонений от прямолинейности разработана информационно-измерительная система повышенной точности на основе лазерного акустооптического интерферометра с применением оригинальной оптической схемы.

Практическая ценность работы.

Результаты работы позволяют реализовать принцип построения лазерных акустооптических интерферометров с расширенными функциональными возможностями. При этом число формируемых оптических каналов от одного источника увеличивается до 5 -г 6; максимально допустимая скорость перемещения подвижного отражателя достигает 30 м/мин; диапазон измеряемых перемещений равен 0 ч- 50 м.

На защиту выносятся:

1. Математические зависимости соотношения сигнал/шум измерительных электрических сигналов информационно-измерительной системы от количества применяемых оптических каналов и структуры оптической схемы.

2. Способ определения действительного значения длины волны лазерного излучения, позволяющий повысить точность измерения.

3. Информационно-измерительная система повышенной достоверности результатов измерения с использованием пространственных реперных точек, организованных по трассе измерения.

4. Информационно-измерительная система на основе лазерного акустооптического интерферометра с абсолютным отсчетом результата измерения перемещений.

5. Информационно-измерительная система для измерения отклонений от прямолинейности на основе лазерного акустооптического интерферометра, позволяющая повысить точность измерений.

6. Экспериментальные исследования информационно-измерительной системы на основе лазерного акустооптического интерферометра.

ОСНОВНЫЕ выводы

1. Выявлены математические зависимости соотношения сигнал/шум измерительных электрических сигналов информационно-измерительной системы от количества применяемых оптических каналов и структуры оптической схемы. Показано, что использование разработанной оптической схемы, где акустооптическое преобразование измерительных сигналов с одновременной их частотной и пространственной фильтрацией происходит до модуляции их перемещением контролируемого объекта, позволило повысить соотношение сигнал/шум на 50%.

2. Разработан способ определения действительного значения длины волны лазерного излучения. Реализующая данный способ информационно-измерительная система позволила повысить точность измерения за счет компенсации погрешности от воздействия внешних условий.

3. Разработана информационно-измерительная система повышенной достоверности результатов измерения с организованными по трассе измерения пространственными реперными точками, по которым осуществляется корректировка результатов измерения.

4. Разработана информационно-измерительная система с абсолютным отсчетом результата измерения перемещений на основе лазерного акустооптического интерферометра с увеличенным значением пространственного периода однозначности сигнала, что позволило расширить диапазон измеряемых перемещений контролируемого объекта.

5. На основе лазерного акустооптического интерферометра разработана информационно-измерительная система для измерения отклонений от прямолинейности, позволившая повысить точность измерений за счет повышения соотношения сигнал/шум на выходе фотоприемника.

6. На основе полученных результатов разработана многоканальная информационно-измерительная система: число формируемых каналов от одного оптического источника увеличено до 6; максимально допустимая скорость перемещений подвижного отражателя достигает 30 м/мин; диапазон измеряемых перемещений равен 0 г 50 м, Абсолютная погрешность измерения при использовании разработанной информационно-измерительной системы составила ±0,08 мкм на измеряемой длине 500 мм.

1. Ахманов С.А., Никитин С.Д. Физическая оптика / М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004, - 656 с.

2. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Б. Физические основы акустооптики. М„: Радио и связь, 1985. - 280 с.

3. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы, М.: Высшая школа, 1988.-448 с.

4. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике: Пер. см./ Под ред. B.C. Григорьева и Л.Д. Розенберга. М.: Иностранная литература, 1957.

5. Бондаренко B.C., Зоренко В.П., Чкалова В.В. Акустооптические модуляторы света. М.: Радио и связь, 1988. - 136 с.

6. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970. - 856 с.

7. Бронштейн И.П., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. М.: Наука, 1980. 976 с.

8. Быстров Ю.А. Оптоэлектронные приборы и устройства. М.: РадиоСофт, 2001.-256 с.

9. Ван дер Зил А. Шумы при измерениях. Нью-Йорк, 1976. Пер. с англ. под ред. А.К. Нарышкина. М.: Мир, 1979. 296 с.1. KS

10. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Нью-Йорк, 968. Пер. с англ, под ред. В.И. Тихонова. М.: Советское радио, 1972. -44с.

11. Василевский A.M., Кропоткин М.А., Тихонов В.В. Оптическая электроника. Л.: Энергоатомиздат, 1990. 176 с.

12. Возенкрафт Дж., Джекобе И. Теоретические основы техники связи. Пер. с англ, под ред. Р.Л. Добрушкина. М.: Мир, 1969.

13. Высокоточные угловые измерения. Под ред. проф. 3. Якушенкова. М.: Машиностроение, 1987 480 с.

14. Галахова О.П., Колтик Е.Д., Кравченко С.А. Основы фазометрии. Л.:1. Энергия, 1976 256 с.

15. Гальперин М.В. Квантование времени в информационных системах. Метод обобщенного текущего среднего, М.: Энергоатомиздат. 1983-128с.

16. Гальярди P.M., Каро П. Оптическая связь. Пер. с англ., под ред. А.Г.Шереметьева. М.: Связь. 1978.

17. Гауэр Дж. Оптические системы связи. Лондон, 1984. Пер. с англ., М.: Радио и связь. 1989 504 с.

18. Гвоздева Н.П., Коркина К.И. Теория оптических систем и оптические измерения. М.: Машиностроение. 1999 384 с.

19. Глюкман JI.P. Пьезо-электрические кварцевые резонаторы. М.: Радио и связь. 1981 -232 с.

20. Гонда С., Сэко Д. Оптоэлектроника в вопросах и ответах. Пер. с япон. Л.: Энергоатомиздат. 1989 - 184 с.

21. Гудмен Д. Введение в Фурье-оптику. Пер. с англ. М.: Мир. 1972 -364с.

22. Гутников B.C. Фильтрация измерительных сигналов. Л.: Энергоатомиздат. 1990 192 с.

23. Дегтярев И.С., Коронкевич В.П., Ханов В.А., Чурин Б.Г, Интерференционный преобразователь угловых перемещений. Новосибирск. Институт автоматики и электрометрии СО АН СССР, 1987 -32с.

24. Застрогин Ю.Ф. Прецизионные измерения параметров движения с использованием лазера, М.: Машиностроение. 1986 272 с.

25. Зюко А.Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. М.: Связьиздат. 1993 320 с.

26. Иванов В.А. Привалов В.Е. Применение лазеров в приборах точной механики. Л.: ЛИТМО, 2003 28 с.

27. Измеритель перемещений лазерный ИПЛ-ЗОК1. Паспорт.

28. Новосибирский приборостроительный завод. 1985.

29. Ишанин Г.Г. Приемники излучения оптических и оптико-электронных приборов. JL: Машиностроение. 1986 175 с.

30. Капезин С.В., Базыкин С.Н., Базыкина Н.А. Пространственные реперные точки в гетеродинных лазерных интерферометрах. / Датчики и системы. 2005. - №10. - с. 19-20.

31. Капезин С В., Игнатов С.А., Климов А.А. Перспективы развития лазерных датчиков перемещений для информационной обратной связи станков с системой ЧПУ. В сб. «Лазеры в приборостроении» Пенза, ППИ. 1990. с. 9-10.

32. Капезин С.В. Интерференционный датчик линейных перемещений для информационно-измерительных систем ЧПУ. Пенза, ЦНТИ. Информационный листок 88-32,1988.

33. Капезин С.В. Повышение точности лазерных интерференционных акустооптических измерительных систем методом автоматической компенсации. Автореферат дис. на соис. уч. ст. к.т.н. Москва. 1984,18 с.

34. Клепица Н.А., Хорошавин А.И. Инженерный расчет помехоустойчивости синхронно-фазового демодулятора. /

35. Радиотехника 1980. №7, с. 93-97.

36. Клеппэр Дж., Фрэнкл Дж. Системы фазовой и частотной автоподстройки частоты. Пер. с англ, под ред. А.Ф. Фомина. М.: Энергия. 1977-440 с.

37. Климков Ю.М. Основы расчета оптико-электронных приборов с лазерами. М.: Советское радио. 1978 264 с.

38. Коломийцев Ю.В. Интерферометры. М.: Машиностроение. 1976. -295с.

39. Коронкевич В.П., Ленкова Г.А. Применение лазерных интерферометров для точных измерений. Автометрия, 1982, №6.

40. Коронкевич В.П., Соболев B.C., Дубнищев B.C. Лазерная интерферометрия. Новосибирск.: Наука. 1983 290 с.

41. Коронкевич В.П., Ханов В.А. Лазерная интерферометрия. Новосибирск,: Наука. 1994 102 с.

42. Коронкевич В.П., Ханов В.А. Современные лазерные интерферометры. Новосибирск.: Наука. 1995- 181 с.

43. Коронкевич В.П., Ханов В.А. Современные лазерные интерферометры перемещений. / Автометрия, 1989, №6, с. 11-27.

44. Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения / М.: Наука, 1991.

45. Котельников В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости. М.: Госэнергоиздат, 1956.

46. Криницкий Р.Л., Мурахин Л.А. Сравнительный анализ некоторых импульсных систем фазовой автоподстройки частоты методом Z-преобразований / Радиотехника и электроника, 1971, №12, с. 54-63.

47. Лазерные измерительные системы. / А.С. Батраков, М.М. Бутусов, Г.П. Гречка и др.; Под ред. Д.П. Лукьянова. М.: Радио и связь. 1991 -456с.

48. Лазерные интерферометры. Сборник научных статей. Новосибирск.1978- 118с.

49. Лазеры в контрольно-измерительной технике. / Таланчук П.М., Голубков С.П., Маслов В.П. и др. / Киев. Техника, 1992 367 с.

50. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля / М.: Наука, 1973.

51. Латыев С.М. Компенсация погрешностей в оптических приборах. Л.: Машиностроение. 1995 248 с.

52. Лебедева В.В. Экспериментальная оптика / М.: Изд-во МГУ, 2004.

53. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Советское радио. 1989.

54. Левин В.А., Малиновский В.Н., Романов С.К. Синтезаторы частот с системой импульсно-фазовой автоподстройки. М.: Радио и связь. 1989-232 с.

55. Левитес А.Ф., Телешевский В.И. Гетеродинный лазерный интерферометр с акустооптичееким модулятором. / Приборы и техника эксперимента. 1973. №6 с. 139-140.

56. Ленкова Г. А. Анализ и сравнение угловых сканирующих интерферометров / Автометрия, 1981. №1 с. 95-100.

57. Ленкова Г.А. Влияние расходимости лазерного излучения на характеристики интерференционных измерителей перемещений. Автометрия, 1891. №3, с. 80-84.

58. Линдсей В. Системы синхронизации в связи и управлении. Нью-Джерси, 1972. Пер. с англ, под ред. Ю.Н. Бакаева и М.В. Капранова. М.: Советское радио. 1978 600 с.

59. Маевский С.М., Бабак В.П., Милковский А.С. Пути повышения точности и помехоустойчивости цифровой фазоизмерительной аппаратуры. Киев. Общество "Знание" Украинской ССР. 1981.

60. Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Л.: Машиностроение. 1993 696 с.

61. Мышев В.В., Капезин С.В., Игнатов С.А. Повышение разрешающейспособности интерференционных датчиков линейных перемещений. Пенза. Лазеры в приборостроении и машиностроении. ПЛИ. 1990с. 12-13.

62. Мюллер Г. Определение траекторий лучей в трехгранных уголковых отражателях лазерного интерферометра. Дубна. 1991 32 с.

63. Нагибина И.М. Интерференция и дифракция света. Л.: Машиностроение. 1985 332 с.

64. Новицкий П.В., Зограф И А., Лабунец B.C. Динамика погрешностей средств измерений. Л.: Энергоатомиздат. 1990 192 с.

65. Новоселов О.Н., Фомин А.Ф. Основы теории и расчет информационно-измерительных систем. М.: Машиностроение. 1997 -280 с.

66. Новые физические принципы оптической обработки информации. Сборник статей. Под ред. С А. Ахматова и М.А. Воронцова. М.: Наука. 1990-400 с.

67. Опто-электронные приборы. / Игнатов С.А., Базыкин С.Н., Афанасьев Л.Н., Базыкина НА. Под ред. С.В. Капезина. Пенза. ПГТУ, 2004.

68. Папулис А. Теория систем и преобразований в оптике. Пер. с англ., под ред. В.И. Алексеева. М.: Мир. 1991 495 с.

69. Пахомов И.И., Цибуля А.Б. Расчет оптических систем лазерных приборов. М.: Радио и связь. 1996 152 с.

70. Петяшин И.Б., Перфилов В.К. Аналого-цифровая ФАПЧ. / Фазовая синхронизация. Под ред. В.В. Шахгильдяна и Л.Н. Белюстиной. М. 1975-201 с.

71. Поляков В.Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. М.: Патриот. 1990 264 с.

72. Порфирьев Л.Ф. Основы теории преобразований сигналов в оптико-электронных системах. Л.: Машиностроение. 1989 387 с.

73. Привалов В.Е. Газоразрядные лазеры в измерительных комплексах.

74. JI.: Судостроение. 1989 264 с.

75. Привалов В.Е. Лазерные интерферометры для механических измерений. Мех. ин-т. С.-Петербург. 2002 56 с.

76. Применение методов Фурье-оптики. / Под ред. Г. Старка. Пер. с англ., под ред. И.Н. Компанца. М.: Радио и связь. 1998 536 с.

77. Проектирование и эксплуатация лазерных приборов в судостроении. Справочник. / Белов Е.Ф., Губанов Б.С., Зельченко В.Я. и др. Л.: Судостроение. 1986 336 с.

78. Радиоприемные устройства. / К).Т. Давыдов, Ю.С. Данич, А.П. Жуковский и др. Под ред. А.П. Жуковского. М.: Высшая школа. 1989 -342с.

79. Реди Дж. Промышленные применения лазеров. М.: Мир. 1981 638с.

80. Росс М. Лазерные приемники. Пер. с англ. под ред. А.В. Невского. М.: Мир. 1999-520 с.

81. Свечников Г.С. Элементы интегральной оптики. М.: Радио и связь. 1987- Ю4с.

82. Селиверов С.Н. Широкополосный умножитель частоты. / Приборы и техника эксперимента. 1985. №5.

83. Сигналы и помехи в лазерной локации. / В.М. Орлов, И.В, Самохвалов, Г.М. Креков и др. Под ред. В.Е. Зуева. М.: Радио и связь. 1985-264 с.

84. Системы фазовой автоподстройки частоты с элементами дискретизации. / В.В. Шахгильдян, А.А. Ляховкин, В.Л. Карякин и др. Под ред. В.В. Шахгильдяна. М.: Связь. 1979 224 с.

85. Скоков И.В. Оптические интерферометры. М.: Машиностроение. 1999-128 с.

86. Сокольский М.Н. Допуски и качество оптического изображения. JL: Машиностроение. 1989 221 с.

87. Соломатин В.А., Шилин В.А. Фазовые оптико-электронные преобразователи. М.: Машиностроение. 1986- 144с.

88. Телешевский В.А., Базыкин С.Н. К анализу влияния мощности лазерного излучения на точность измерений в гетеродинной лазерной интерферометрии. Москва. Фотометрия и ее метрологическое обеспечение. 1990 с. 238.

89. Телешевский В.И. Гетеродинные методы лазерной интерферометрии на основе акустической модуляции света. / Измерительная техника. 1975. №1 с. 42-45.

90. Телешевский В.И. Доплеровские методы лазерной интерферометрии, основанные на внешней акустической модуляции света. В кн. Вопросы метрологической службы, техники и контроля качества и точных измерений. М. 1974. с. 98-107.

91. Телешевский В.И., Михальченко E.JI., Базыкин С.Н., Абдикаримов Н.Н. Лазерная измерительная система обратной связи для особоточных станков с ЧПУ. Пенза. Обеспечение точности механической обработки в автоматизированном производстве. 1990 с. 22-23.

92. Телешевский В.И. Оптико-акустический метод измерения перемещений. Свердсловск. 1 Всесоюз. конф. по метрологии. 1968. с. 39-40.

93. Телешевский В.И. Оптикоэлектронные методы модуляции в фотоэлектрических системах измерения линейных и угловых величин. / "Измерительная техника". 1973. №3. с. 30-34.

94. Телешевский В.И. Основы теории и принципы построенияакустооптических измерительных систем высокоточных станков. Автореферат дис. на соис. уч. ст. д.т.н. Москва. 1980.

95. Телешевский В.И. Фазовые методы измерения линейных перемещений на основе акустической модуляции света. / "Измерительная техника". 1974. №7. с. 78-81.

96. Телешевский В.И. Элементы теории и методы акустооптической голографии. Москва. Материалы 6 Всесоюзной школы по голографии. 1975. с. 400-461.

97. Теория передачи сигналов. / Зюко А.Г., Киевский Д.Д., Назаров М.В., Финк JI.M. М.: Связь. 1980 288 с.

98. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. Берлин. 1980. Пер. с нем. под ред. А.Г. Алексеенко. М.: Мир. 1982 512 с.

99. Ультразвук: Спр. пособие. Под ред. И.П. Голямина. М.: Советская энциклопедия. 1979 400 с.

100. Урядников Ю.В., Васильев Н.А. Помехоустойчивость оптимальных следящих демодуляторов. / Радиотехника. 1982. №5. с. 10-15.

101. Физическая энциклопедия / Под ред. A.M. Прохорова. М.: СЭ, 1990.

102. Фомин А.Ф. Помехоустойчивость систем передачи непрерывных сообщений. М.: Советское радио. 1975 352 с.

103. Фомин А.Ф., Хорошавин А.И. Помехоустойчивость аналого-цифрового синхронно-фазового демодулятора сигналов с угловой модуляцией. / "Радиоэлектроника". 1980. №7. с. 10-14.

104. Фомин А.Ф., Хорошавин А.И., Шелухин О.И. Аналоговые и цифровые синхронно-фазовые измерители и демодуляторы. М.: Радио и связь. 1987-248с.

105. Хорошавин А.И. Анализ переходных процессов в цифровых системах ФАПЧ. /Тр. РИИЖТ. 1984. №17. с. 25-28.

106. Хорошавин А.И., Клепица Н.А. Расчет помехоустойчивого импульсного следящего демодулятора ЧМ и ФМ сигналов. /

107. Радиотехника. 1982. №12. с. 48-51.

108. Хорошавин А.И. Компенсация влияния задержки на характеристики цифровых систем ФАПЧ. /Тр. РИИЖТ. 1983. №16. с. 7-11.

109. Хорошавин А.И. Расчетная модель аналого-цифровой системы фазовой автоподстройки частоты. /Тр. МИИТ. 1989. №14. с. 53-56.

110. Хорошавин А.И., Фомин А.Ф. Помехоустойчивость цифровых синхронно-фазовых демодуляторов сигналов с угловой модуляцией. / Радиотехника, 1982. №11. с. 61-66.

111. Шахгильдян В.В., Ляховкин А.А. Системы фазовой автоподстройки частоты. М.: Связь. 1972 448 с.

112. Шен И.Р. Принципы нелинейной оптики. М.: Наука, 1989.

113. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. М.: Машиностроение. 1989 360 с.

114. ПЗ.А.с. №408145, СССР. Интерференционный способ измерения величины линейных и угловых перемещений. / В.И. Телешевский. Б.И. №47,1973.

115. А.с. №572646, СССР. Способ измерения фазового сдвига световых волн. / Васильев B.C., Корндорф С.Ф., Никитин В.Д., Телешевский1. B.И. и др. Б.И. №34,1977.

116. А.с. №1545184, СССР. Устройство для фиксации оптических элементов. / Горячев Э.Л., Капезин С.В., Базыкин С.Н. Б.И. №7,1990.

117. А.с. №1696851, СССР. Интерферометр для измерения отклонений от прямолинейности. / Базыкин С.Н., Базыкина Н.А., Капезин С.В., Телешевский В.И., Яковлев НА. Б.И. №45,1991.

118. Патент №2083962 Российская Федерация, C16G01J9/02. Способ определения действительного значения длины волны лазерного излучения / Базыкин С.Н., Базыкина Н.А., Мещеряков В.А. Капезин

119. C.В., Карасев Н.А.; патентообладатель Пензенский государственный университет. №94037819/25; заявл. 06.10.94; опубл. 10.07.97, Бюл.

120. Базыкина Н.А. Лазерный интерферометр с абсолютным отсчетом измерения. Сб. Междунар. симпозиума «Надежность и качество», Пенза, 2006. Т. 1 - с. 335-336.

121. Базыкина Н.А. Исследование многоапертурного акустооптического модулятора света. Сб. Междунар. симпозиума «Надежность и качество», Пенза, 2006. Т. 1-е. 337-339.

122. Базыкин С.Н., Базыкина Н.А. Интерферометр с увеличенным периодом однозначности. Датчики и системы. - 2005. - №8. - с. 1516.

123. Базыкин С.Н., Базыкина Н.А. Лазерный интерферометр для измерения угловых перемещений. Датчики и системы. - 2005. - №8. - с. 8-9.

124. Базыкин С.Н., Базыкина Н.А. Лазерный интерферометр. Сб. науч. тр. «Информационно-измерительная техника, экология и мониторинг». -М.: Изд-во Московского государственного института леса, 2005. -Вып.№7.-с. 214-217.

125. Базыкин С.Н., Горячев Э.Л., Капезин С.В. Акустооптический блок формирования разночастотных лазерных пучков. Пенза, ЦНТИ. Информационный листок 214-88,1988.

126. Базыкин С.Н. Многофункциональный интерферометр. Пенза. Обеспечение точности механической обработки в автоматизированном производстве, 1990, с. 20-21.

127. A. New. Microcomputer Controlled Larser Dimensional Measurement and Analysis System // Hewlett-Packard. I. Anpril 1983. V.34 №4.

128. Diedrich F., Peik E., Chen J., Quint W., Walther H. // Phys. Rev. Lett. 1987. V. 59. P. 2931.

129. Evenson K.M., Wells J.S., Petersen F.R., Panielson B.L., Day G.W. // Appl. Phys. Lett. 1973. V. 22. P. 192.

130. Hewlett-Packard. 5526 A. Laser Measurement System. New Straightness and Calculator Options, 1979.

131. Paisner J.A., Boyes J.D., Kumpan S.A., Lowdermilk W.H., Soren M. Conceptual Design of the National Ignition Facility // Proc. SPIE. 1996. V. 2633. P. 2.

132. Peck E.R. Theory of corner-cube interferometer -1. Opt. Soc. Amer., I948V.38,№12.

133. Raman C.V., Nath N.S. The diffraction of laght by high frequency sound waves. Proceedings of the Indian Academy of Sciences, 1935, VA 2.

134. Reynolds G.O., De Velis J.B., Parrent G.B., Thompson B.J. Physical optics notebook: tutorials in Fourier optics. New York // SPIE-AIP, 1989.