SU1341554A1 - Method of location measurement of transparent media optical parameters - Google Patents
Method of location measurement of transparent media optical parameters Download PDFInfo
- Publication number
- SU1341554A1 SU1341554A1 SU864022440A SU4022440A SU1341554A1 SU 1341554 A1 SU1341554 A1 SU 1341554A1 SU 864022440 A SU864022440 A SU 864022440A SU 4022440 A SU4022440 A SU 4022440A SU 1341554 A1 SU1341554 A1 SU 1341554A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- radiation
- medium
- optical parameters
- received
- modulation frequency
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
Изобретение относитс к исследо- вани м материалов и веществ оптическими методами и может быть использовано дл дистанционного измерени оптических параметров прозрачных сред, например показателей рассе ни и ослаблени излучаемой средой.The invention relates to the investigation of materials and substances by optical methods and can be used to remotely measure the optical parameters of transparent media, such as scattering and attenuation parameters of a radiated medium.
Целью изобретени вл етс упрощение способа измерени оптических па- раметров сред и повышение его по- мехо 3 аиц-1ще нно сти.The aim of the invention is to simplify the method of measuring optical parameters of media and increasing its interference.
На чертеже приведена функциональна , схема аппаратурной реализации предлагаемого способа.The drawing shows a functional diagram of the hardware implementation of the proposed method.
Устройство содержит источник 1 непрерывного излучени , модул тор 2, объектив 3, полупрозрачную пластину 4, диафрагму с малым отверстием 5, . установленную в фокальную плоскость объектива 6, который формирует изображение границы 7 раздела воздух - исследуема среда 8 через объектив 9 на приемник IО излучени , измеритель 1 разности фаз, вычислительное устройство 12, измеритель 3 амплитуды испускаемого излучени , устройство 14 ввода плавных изменений частоты модул ции.The device contains a source of continuous radiation 1, a modulator 2, a lens 3, a translucent plate 4, a diaphragm with a small aperture 5,. mounted in the focal plane of the lens 6, which forms the image of the air interface 7 — the medium 8 is investigated through the lens 9 to the receiver IO radiation, meter 1 phase difference, computing device 12, meter 3 amplitudes of the emitted radiation, input device 14 of smooth changes in modulation frequency.
При исследовании среды с помощьго этого устройства в оптическом тракте достигаетс ослабление мощности при15In the study of the environment with the help of this device in the optical path is achieved weakening power at 15
2020
2525
30thirty
F(n) F, If Л(а)(, (4)F (n) F, If L (a) (, (4)
где А(п) - Фурье-образ функции A(t,), а разность фаз между принимаемым и излучаемым потоками равнаwhere A (n) is the Fourier transform of the function A (t,), and the phase difference between the received and emitted streams is
лср(о) (5l) ,(5)lsr (o) (5l), (5)
т.е. аргументу комш1ексной функцииthose. argument of the comlex function
А(а).A (a)
Изменение частоты модул ции потока fS производитс при помощи управл ющего модул тором 2 устройства 14 ввода плавных изменений частоты модул ции, сигнал с которого, характеризующий текущую частоту fi, подаетс на вычислительное устройство 12. Измеритель П регистрирует амплитуду F(n) и разность фаз u(.f(fi), которые также передаютс в вычислительное устройство 12. Кроме этого, туда поступает информаци об амплитуде F, с измерител 13. Вычиснимаемого потока излучени по законуThe modulation frequency fS is varied by using a modulator-controlling device 2 of a modulation frequency input device 14, the signal from which, characterizing the current frequency fi, is fed to the computing device 12. The meter P records the amplitude F (n) and the phase difference u (.f (fi), which are also transmitted to the computing device 12. In addition, the information about the amplitude F is received from the meter 13. The calculated radiation flux is
2 , -,22, -, 2
f(z) Sf (z) s
rfdz 1rfdz 1
ЧЬпт.Chit
ныи угол ПОЛЯ приемопередающей системы , S - площадь входного зрачка объектива 6, n(z) - профиль показател преломлени средьц z - рассто ние , проходимое излучением в среде. При этом поток принимаемого однократ но рассе нного излучени равенthe current angle is the FIELD of the transmit-receive system, S is the area of the entrance pupil of the lens 6, n (z) is the refractive index profile of the middle zone z is the distance traveled by the radiation in the medium. In this case, the flux of received single scattered radiation is equal to
ооoo
JO, . . СиJO. . Si
лительное устройство 12 после изменени л во всем интервале частот где со - телес- 35 О (2)/21Гс осуществл ет обратное преобразование Фурье от F(j2)e , результатом которого вл етс функци После делени ее на изме40After a change in the entire frequency range, the consumer device 12, where the co-body 35 O (2) / 21G, performs the inverse Fourier transform of F (j2) e, the result of which is the function After dividing it by 40
гдеWhere
(t) fF(t -tjA(tjdt,(i),(t) fF (t -tjA (tjdt, (i),
о 11 J оo 11 j o
) G(z)y(,z ) G (z) y (, z
Alt, j; тг;;т- Alt, j; tg ;; t-
4545
гггshhhhh
хехр -2|(z)(2) 50hehr -2 | (z) (2) 50
импульсна передаточна функци , характеризующа оптические параметры среды, причем воздущную прослойку можно считать частью неоднородной среды; F(.,(t) - поток зондирующего излу- 55 чени , с - скорость света, величины G(z), () (z) представл ют собой профили соответствующих параметров .вдоль трассы зондировани , t - врем the impulse transfer function characterizing the optical parameters of the medium, and the air layer can be considered part of the inhomogeneous medium; F (., (T) is the probe radiation flux, c is the speed of light, the quantities G (z), () (z) are profiles of the corresponding parameters. Along the sounding path, t is the time
(t)8 i ренную величину Fg и известный сомножитель cco/8- h получаем искомую функцию A(t). (t) 8 is the imbued value of Fg and the known factor cco / 8-h, we obtain the desired function A (t).
Измерени более предпочтительно вести дл слоистых сред, где устранение неоднозначности траектории зондировани достигаетс выбором направлени зондировани по нормали к поверхност м слоев.Measurements are more preferably conducted for layered media, where the elimination of ambiguity of the sounding path is achieved by choosing the sounding direction normal to the surfaces of the layers.
Повышение помехозащищенности в предлагаемом способе по сравйению с импульсным методом достигаетс за счет того, что F(sj) идер(гг) св заны между собой преобразованием Гильберта . Таким образом, получаема в результате измерений по предлагаемому способу избыточна информаци может быть использована дл снижени вли ни шумов на точность измерений по специальному гшгоритму, реализуемомуThe increase in noise immunity in the proposed method in comparison with the impulse method is achieved due to the fact that F (sj) ider (yy) are interconnected by the Hilbert transform. Thus, the redundant information obtained as a result of measurements according to the proposed method can be used to reduce the effect of noise on the accuracy of measurements using a special algorithm implemented
t - переменна интегрировани , а z определ етс из уравнени t is the integration variable, and z is determined from the equation
.М 1гш:- .M 1gsh: -
Если зондирующий поток Fjj(t) гармонически промодулирован и имеет амплитуду Fg, то поток принимаемого излучени также гармонически измен етс во времени с той же частотой и амплитудойIf the probing flux Fjj (t) is harmonically modulated and has an amplitude of Fg, then the flux of received radiation also varies harmonically with time with the same frequency and amplitude
F(n) F, If Л(а)(, (4)F (n) F, If L (a) (, (4)
где А(п) - Фурье-образ функции A(t,), а разность фаз между принимаемым и излучаемым потоками равнаwhere A (n) is the Fourier transform of the function A (t,), and the phase difference between the received and emitted streams is
лср(о) (5l) ,(5)lsr (o) (5l), (5)
т.е. аргументу комш1ексной функцииthose. argument of the comlex function
А(а).A (a)
Изменение частоты модул ции потока fS производитс при помощи управл ющего модул тором 2 устройства 14 ввода плавных изменений частоты модул ции, сигнал с которого, характеризующий текущую частоту fi, подаетс на вычислительное устройство 12. Измеритель П регистрирует амплитуду F(n) и разность фаз u(.f(fi), которые также передаютс в вычислительное устройство 12. Кроме этого, туда поступает информаци об амплитуде F, с измерител 13. Вычислительное устройство 12 после изменени л во всем интервале частот 5 О (2)/21Гс осуществл ет обратное преобразование Фурье от F(j2)e , результатом которого вл етс функци После делени ее на изме0The modulation frequency fS is varied by using a modulator-controlling device 2 of a modulation frequency input device 14, the signal from which, characterizing the current frequency fi, is fed to the computing device 12. The meter P records the amplitude F (n) and the phase difference u (.f (fi), which are also transmitted to computing device 12. In addition, information about the amplitude F is received from meter 13. Computing device 12, after changing l in the entire frequency range 5 O (2) / 21G, performs the inverse transformation the Fourier transform of F (j2) e, the result of which is the function After dividing it by
5five
00
5 five
(t)8 i ренную величину Fg и известный сомножитель cco/8- h получаем искомую функцию A(t). (t) 8 is the imbued value of Fg and the known factor cco / 8-h, we obtain the desired function A (t).
Измерени более предпочтительно вести дл слоистых сред, где устранение неоднозначности траектории зондировани достигаетс выбором направлени зондировани по нормали к поверхност м слоев.Measurements are more preferable to conduct for layered media, where the elimination of ambiguity of the sounding trajectory is achieved by choosing the sounding direction normal to the surfaces of the layers.
Повышение помехозащищенности в предлагаемом способе по сравйению с импульсным методом достигаетс за счет того, что F(sj) идер(гг) св заны между собой преобразованием Гильберта . Таким образом, получаема в результате измерений по предлагаемому способу избыточна информаци может быть использована дл снижени вли ни шумов на точность измерений по специальному гшгоритму, реализуемомуThe increase in noise immunity in the proposed method in comparison with the impulse method is achieved due to the fact that F (sj) ider (yy) are interconnected by the Hilbert transform. Thus, the redundant information obtained as a result of measurements according to the proposed method can be used to reduce the effect of noise on the accuracy of measurements using a special algorithm implemented
вычислительным устройством 12 и определ емому в соответствии с конкретней ситуацией измерений в зависимости от наличи и свойств тех или иных шумов.computing device 12 and determined in accordance with the specific situation of measurement, depending on the presence and properties of certain noise.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864022440A SU1341554A1 (en) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Method of location measurement of transparent media optical parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864022440A SU1341554A1 (en) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Method of location measurement of transparent media optical parameters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1341554A1 true SU1341554A1 (en) | 1987-09-30 |
Family
ID=21221698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864022440A SU1341554A1 (en) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Method of location measurement of transparent media optical parameters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1341554A1 (en) |
-
1986
- 1986-01-16 SU SU864022440A patent/SU1341554A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Трохан A.M. Гидрофизические измерени . М.: Изд. стандартов, 1981, с. 122-126. Захаров В.М., Костко O.K. Метеорологическа лазерна локализаци . Л.: Гидрометеоиздат, 1977, с. 147- 148. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4011044A (en) | Use of laser speckle patterns for measurement of electrophoretic mobilities | |
US4148585A (en) | Three dimensional laser Doppler velocimeter | |
KR20080100343A (en) | Surface plasmon resonance sensors and methods for detecting samples using the same | |
CN109556593B (en) | Angular velocity measuring device, method and carrier thereof | |
CN108037311B (en) | High-precision seawater flow velocity measurement method based on acousto-optic effect | |
US20060114467A1 (en) | Methods and apparatus for electrophoretic mobility determination using phase light scattering analysis | |
US3509565A (en) | Method and apparatus for optically processing information | |
CN107941276A (en) | Gas flow and methane content laser measuring apparatus and measuring method | |
SU1341554A1 (en) | Method of location measurement of transparent media optical parameters | |
US4284350A (en) | Laser geophone | |
CN110398749A (en) | A kind of diclinic penetrates asymmetric vehicle-mounted laser speed measuring device | |
US3232165A (en) | Interferometer having plural slit source | |
US3434785A (en) | Beam sweeping optical distance meter | |
JP2000028722A (en) | Method and apparatus for distance measurement by laser beam | |
JPS63118624A (en) | Optical fiber measuring device and method | |
US4679933A (en) | Device for birefringence measurements using three selected sheets of scattered light (isodyne selector, isodyne collector, isodyne collimator) | |
US3523731A (en) | Optical ranging device (u) | |
RU2629928C2 (en) | Method of determining refraction indicator of monochromatic surface electromagnetic wave of infrared range | |
CA1218867A (en) | Method and apparatus for optical tank gauging | |
SU624157A1 (en) | Method of determining velocity of propagation of surface acoustic waves | |
SU1672217A1 (en) | Electro-optical light range finder | |
RU2100810C1 (en) | Method for measurement of velocity of object and device which implements said method | |
SU1718039A1 (en) | Method and device for simultaneously determining interphase tension and viscosity of liquids | |
Rinkevichyus et al. | Optical Doppler flowmeter for gases | |
RU2498214C1 (en) | Device to measure electromagnetic radiation speed space anisotropy |