УДК 535(06)+004(06) Р.В. РОМАШКО, М.Н. БЕЗРУК Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток ШЕСТИКАНАЛЬНЫЙ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ АДАПТИВНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ НАНОМЕТРОЛОГИИ Разработана и реализована шестиканальная адаптивная измерительная система интерферометрического типа, предназначенная для измерения сверхмалых динамических величин, в частности вибраций, колебаний, деформаций, перемещений (нано- и субнанометрового диапазона), механических напряжений. Адаптивная интерферометрическая измерительная система построена на основе использования динамических диффузионных голограмм, которые формируются в фоторефрактивном кристалле CdTe:V [1]. Голограмма формируется в результате взаимодействия одной опорной волны одновременно с шестью объектными. Чувствительными элементами адаптивной системы являются многомодовые волоконные световоды. Внешнее воздействие, которое подлежит измерению, приводит к модуляции фазы в волоконных световодах. Модуляция фазы с помощью голограммы преобразуется в модулированный по мощности сигнал. Интерферометр характеризуется высокой чувствительностью, которая всего в 17 раз ниже максимальной чувствительности, лишь теоретически достижимой в классическом интерферометре. Такая чувствительность при обеспечении в сигнальном пучке световой мощности в 1 мВт позволяет в реальных условиях устойчиво детектировать в широкой полосе частот (до 10 МГц) изменения длины волоконного световода (вызванные, например, вибрацией) с амплитудой в диапазоне от 5 до 520 нм. Время записи голограмм при интенсивности излучения 0,3Вт/мм 2 составило 3 мс, что позволило обеспечить в адаптивном интерферометре частоту отсечки в 700 Гц. Это в свою очередь сделало возможным обеспечить устойчивую работу многоканального интерферометра в условиях промышленных шумов, характерная частота которых составляет (50÷100) Гц. Использование ортогональной геометрии взаимодействия волн, при которой опорный и объектные лучи пересекаются в кристалле под прямым углом в фоторефрактивном кристалле вдоль основных кристаллографических осей, позволяет обойтись без традиционно используемого в схемах адаптивных интерферометров поляризационного фильтра, который вносит значительные потери, снижая тем самым чувствительность, а также внося поляризационные шумы. Разработанная многоканальная адаптивная интерферометрическая система была исследована на наличие в ней перекрестных шумов между каналами. С этой целью в каналы адаптивной системы вносилась фазовая модуляция на разной частоте (2; 5,5; 9; 12; 16 и 20,5 кГц для каждого канала соответственно) с равной амплитудой 0,7 радиан. Результаты исследования показали, что в сигнале каждого канала помимо гармоник основного сигнала присутствуют сигналы на частотах других каналов, что свидетельствует о наличии перекрестных шумов между каналами. Величина перекрестного шума составила в среднем 5% от основного сигнала в канале. Было установлено, что наибольший вклад в перекрестные шумы связан с отражением излучения от торцов многомодовых волоконных световодов, в которые излучение вводится посредством шестиканального волоконно-оптического разветвителя. С целью устранения этого источника шумов торцы волоконных световодов были обработаны иммерсионным маслом, что привело к уменьшению величины отраженного излучения, и как следствие снижению уровня перекрестных шумов, которые составили менее 0,8%. На рис. 1 представлены осциллограммы сигналов демодуляции в каждом из 6-ти каналов вместе с их фурье-спектрами. Как видно, в спектре каждого канала содержится только одна компонента на соответствующей частоте модуляции. Разработанная шестиканальная адаптивная измерительная система может быть использована при неразрушающих исследованиях и Рис. 1. Осциллограммы сигналов мониторинге материалов. каждого канала, и их фурье-спектры Список литературы 1. Kamchilin A.A., Romashko R.V., Kulchin Yu.N. Adaptive interferometry with photorefractive crystals // J. Appl. Phys. 105. P.2-11.