priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2023-66-4-313-319pribor-92Research ArticleОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И КОМПЛЕКСЫOPTICAL AND OPTOELECTRONIC DEVICES AND COMPLEXESМатематическое моделирование выходного сигнала при разной геометрии апертур фотоприемников интерференционной системы анализа интерферограммMathematical modeling of the output signal for different photodetector aperture geometries in interference system of interferogram analysisМайоровЕ. Е.MaiorovE. E.

Евгений Евгеньевич Майоров - канд. техн. наук, доцент; кафедра прикладной математики

Санкт-Петербург

Evgeny E. Maiorov — PhD, Associate Professor; Department of Applied Mathematics

St. Petersburg

majorov_ee@mail.ruАрефьевА. В.ArefievA. V.

Александр Владимирович Арефьев - канд. физ.-мат. наук, доцент; кафедра прикладной математики

Санкт-Петербург

Aleksandеr V. Arefiev — PhD, Associate Professor; Department of Applied Mathematics

St. Petersburg

aaref@yandex.ruБородянскийЮ. М.BorodyanskyYu. M.

Юрий Михайлович Бородянский - канд. техн. наук, доцент; кафедра безопасности информационных систем

Санкт-Петербург

Yury M. Borodyansky — PhD, Associate Professor; Department of Information Systems Security

St. Petersburg

borodyanskyum@gmail.comГулиевР. Б.GuliyevR. B.

Рамиз Балахан оглы Гулиев - канд. техн. наук, доцент; кафедра математики и информационных  технологий

Санкт-Петербург

Ramiz B. Guliyev — PhD, Associate Professor; Department of Mathematics and Information Technologies

St. Petersburg

ramiz63@yandex.ruДагаевА. В.DagaevA. V.

Александр Владимирович Дагаев - канд. техн. наук, доцент; кафедра математики, информатики и информационных таможенных технологий

Ивангород

Alexander V. Dagaev - PhD, Associate Professor; Department of Mathematics, Computer Science and Information Customs Technologies

Ivangorod

adagaev@list.ruПушкинаВ. П.PushkinaV. P.

Вера Павловна Пушкина - канд. экон. наук, доцент; кафедра высшей математики и механики

Санкт-Петербург

Vera P. Pushkina — PhD, Associate Professor; Department of Higher Mathematics and Mechanics

St. Petersburg

vera150465@yandex.ruСанкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроенияSt. Petersburg State University of Aerospace InstrumentationСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. М. А. Бонч-БруевичаThe Bonch-Bruevich St. Petersburg State University of Telecommunications3Университет при Межпарламентской Ассамблее ЕврАзЭСUniversity under the Inter-Parliamentary Assembly of EurAsECИвангородский гуманитарно-технический институт (филиал) Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроенияIvangorod Humanitarian and Technical Institute (branch of St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation),202326112024664313319Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20242024Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/92

Проведено математическое моделирование выходного сигнала при разной геометрии апертур фотоприемников интерференционной системы анализа интерферограмм. Выходной сигнал измерительной системы проанализирован методом интегрирования. Определены требования к изменению параметров интерференционных полос. Анализ показал, что при проведении измерений необходимо, чтобы ширина полосы была много больше апертуры фотоприемника.  

Mathematical modeling of the output signal of interference system for interferogram analysis is carried out for different photodetector aperture geometries. The measuring system output signal is analyzed using the integration method. The requirements for changing the interference fringes parameters are determined. According to the performed analysis, it is necessary for the bandwidth to be much larger than the photodetector aperture when carrying out measurements.

интерференционная полосаволновой векторфаза полосфотоприемное устройствовыходной сигналапертурный уголвеличина смещенияинтерферограммаinterference bandwave vectorband phasephotodetectoroutput signalaperture angledisplacement valueinterferogramReferencesPowell R. L., Stetson K. A. Interferometric analysis by wavefront reconstruction // J. Opt. Soc. Am. 1965. Vol. 55. P. 1593—1599.Powell R.L., Stetson K.A. J. Opt. Soc. Am., 1965, vol. 55, рр. 1593–1599.Жилкин В. А., Зиновьев В. Б. Расшифровка интерференционных картин в методе голографического муара // ЖТФ. 1986. Т. 56, № 1. С. 113—119.Zhilkin V.A., Zinoviev V.B. Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki, 1986, no. 1(56), pp. 113–119. (in Russ.)Вест Ч. Голографическая интерферометрия. М.: Мир, 1982. 504 с. 4. Майоров Е. Е., Черняк Т. А., Цыганкова Г. А., Машек А. Ч., Константинова А. А. Разработка оптической системы обработки голографических интерферограмм // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2020. № 7. C. 25—32. DOI: 10.25791/pribor.07.2020.1190.Vest Ch.M. Holographic Interferometry, NY, Wiley, 1979.Курлов В. В., Коцкович В. Б., Майоров Е. Е., Пушкина В. П., Таюрская И. С. Экспериментальное исследование разработанной интерференционной системы для измерений поверхности объектов сложной формы // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2020. № 8. C. 179—189.Mayorov E.E., Chernyak T.A., Tsygankova G.A., Mashek A.Ch., Konstantinova А.А. Instruments and Systems: Monitoring, Control, and Diagnostics, 2020, no. 7, pp. 25–32, DOI: 10.25791/pribor.07.2020.1190. (in Russ.)Арефьев А. В., Бородянский Ю. М., Гулиев Р. Б., Дагаев А. В., Майоров Е. Е., Хохлова М. В. Измерение микрорельефа негладких поверхностей автоматизированным интерферометром в низкокогерентном свете // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2020. № 8. C. 211—219.Kurlov V.V., Kotskovich V.B., Maiorov E.E., Pushkina V.P., Tayurskaya I.S. News of the Tula State University. Technical Sciences, 2020, no. 8, pp. 179–189. (in Russ.)Цыганкова Г. А., Майоров Е. Е., Черняк Т. А., Константинова А. А., Машек А. Ч., Писарева Е. А. Исследование разработанного интерферометра поперечного сдвига для настройки интерференционных полос при обработке интерферограмм // Приборы. 2021. № 2. С. 20—25.Arefiev A.V., Borodyansky Yu.M., Guliev R.B., Dagaev A.V., Maiorov E.E., Khokhlova M.V. News of the Tula State University. Technical Sciences, 2020, no. 8, pp. 211–219. (in Russ.)Машек А. Ч., Цыганкова Г. А., Константинова А. А., Майоров Е. Е., Писарева Е. А., Громов О. В. Расчет основных параметров оптико-электронной системы наблюдения и изучения интерференционных структур на голограммах // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2021. № 2. C. 184—192.Tsygankova G.A., Maiorov E.E., Chernyak T.A., Konstantinova A.A., Mashek A.Ch., Pisareva E.A. Devices, 2021, no. 2, pp. 20–25 (in Russ.)Хохлова М. В., Дагаев А. В., Майоров Е. Е., Арефьев А. В., Гулиев Р. Б., Громов О. В. Исследование оптикоэлектронной системы при обработке голографических пластин // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 8(110). С. 103—108. DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2021.110.8.015.Mashek A.C., Tsygankova G.A., Konstantinova A.A., Maiorov E.E., Pisareva E.A., Gromov О.V. News of the Tula State University. Technical Sciences, 2021, no. 2, pp. 184–192. (in Russ.)Хохлова М. В., Дагаев А. В., Майоров Е. Е., Арефьев А. В., Гулиев Р. Б., Громов О. В. Интерференционная система измерения геометрических параметров отражающих поверхностей // Международный научноисследовательский журнал. 2021. № 6(108). С. 184—189. DOI: 10.23670/IRJ.2021.108.6.029.Khokhlova M.V., Dagaev A.V., Mayorov E.E., Arefyev A.V., Guliev R.B., Gromov O.V. Meždunarodnyj naučnoissledovatel'skij žurnal (International Research Journal), 2021, no. 8(110), pp. 103–108, DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2021.110.8.015. (in Russ.)Черняк Т. А., Бородянский Ю. М., Майоров Е. Е., Попова Е. В., Петрова Е. А., Хохлова М. В. Математическое моделирование интерференционного сигнала и получение диапазона измерений величины смещения // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2021. Вып. 6. С. 199—204. DOI: 10.24412/2071-6168-2021-6-199-204.Khokhlova M.V., Dagaev A.V., Arefyev A.V., Guliev R.B., Mayorov E.E., Gromov O.V. Meždunarodnyj naučnoissledovatel'skij žurnal (International Research Journal), 2021, no. 6(108), pp. 184–189, DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2021.108.6.029. (in Russ.)Майоров Е. Е., Колесниченко С. В., Константинова А. А., Машек А. Ч., Писарева Е. А., Цыганкова Г. А.Chernyak T.A., Borodyansky Yu.M., Maiorov E.E., Popova E.V., Petrova E.A., Khokhlova M.V. News of the Tula State University. Technical Sciences, 2021, no. 6, pp. 199–204, DOI: 10.24412/2071-6168-2021-6-199-204. (in Russ.)Исследование флуктуаций фазы выходного сигнала системы фазовых измерений // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2021. № 9. С. 1—6. DOI: 10.25791/pribor.9.2021.1287.Maiorov Е.Е., Kolesnichenko S.V., Konstantinova A.A., Mashek A.Ch., Pisareva E.A., Tsygankova G.A. Instruments and Systems: Monitoring, Control, and Diagnostics, 2021, no. 9, pp. 1–6, DOI: 10.25791/pribor.9.2021.1287 (in Russ.)Арефьев А. В., Коцкович В. Б., Майоров Е. Е., Пушкина В. П., Сорокин А. А., Удахина С. В. Исследование разработанного интерференционного зонда для измерения неровностей реальных поверхностей // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2022. № 2. С. 1—6. DOI: 10.25791/pribor.2.2022.1319.Arefiev A.V., Kotskovich V.B., Maiorov E.E., Pushkina V.P., Sorokin A.A., Udakhina S.V. Instruments and Systems: Monitoring, Control, and Diagnostics, 2022, no. 2, pp. 1–6, DOI: 10.25791/pribor.2.2022.1319 (in Russ.)Майоров Е. Е., Коцкович В. Б., Пушкина В. П., Арефьев А. В., Гулиев Р. Б., Дагаев А. В. Исследование оптических плоских поверхностей светоделительных пластин средством когерентной оптики // Научное приборостроение. 2022. Т. 32, № 2. С. 65—74.Maiorov E.E., Kotskovich V.B., Pushkina V.P., Arefiev A.V., Guliyev R.B., Dagaev A.V. Nauchnoe Priborostroenie (Scientific Instrumentation), 2022, no. 2(32), pp. 65–74. (in Russ.)Бородянский Ю. М., Майоров Е. Е., Петрова Е. А., Попова Е. В., Курлов В. В., Удахина С. В. Измерение геометрических параметров поверхностей сложной формы низкокогерентной оптической системой // Приборы. 2022. № 5(263). С. 3—7.Borodyansky Yu.M., Maiorov E.E., Petrova E.A., Popova E.V., Kurlov V.V., Udakhina S.V. Devices, 2022, no. 5(263), pp. 3–7. (in Russ.)Майоров Е. Е. Исследование разработанной измерительной системы на основе двухлучевой интерферометрии // Моделирование и ситуационное управление качеством сложных систем: 3-я Всерос. науч. конф. (СПб, 18-22 апреля 2022 г.). СПб: ГУАП, 2022. C. 52—55. DOI: 10.31799/978-5-8088-1707-42022-3.Maiorov Е.Е. Modelirovaniye i situatsionnoye upravleniye kachestvom slozhnykh sistem (Modeling and Situational Quality Management of Complex Systems), Third All-Russian Scientific Conference, St. Petersburg, April 18–22, 2022, рр. 52–55, DOI: 10.31799/978-5-8088-1707-4-2022-3. (in Russ.)Майоров Е. Е., Пушкина В. П., Арефьев А. В., Бородянский Ю. М., Гулиев Р. Б., Дагаев А. В. Использование метода дифференцирования при обработке оптического сигнала для получения среднеквадратической ошибки измерения // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2022. Вып. 8. С. 85—91. DOI: 10.24412/2071-61682022-8-85-91.Maiorov Е.Е., Pushkina V.P., Arefiev A.V., Borodyansky Yu.M., Guliev R.B., Dagaev A.V. News of the Tula State University. Technical Sciences, 2022, no. 8, pp. 85–91, DOI: 10.24412/2071-6168-2022-8-85-91. (in Russ.)Майоров Е. Е. Федоренко А. Г., Чабаненко А. В., Хохлова М. В., Гулиев Р. Б., Дагаев А. В. Исследование геометрии освещения в двухлучевых интерферометрах // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2022. Вып.8. С. 75—80. DOI: 10.24412/2071-6168-2022-8-75-80.Maiorov Е.Е., Fedorenko A.G., Chabanenko A.V., Khokhlova M.V., Guliev R.B., Dagaev A.V. News of the Tula State University. Technical Sciences, 2022, no. 8, pp. 75–80, DOI: 10.24412/2071-6168-2022-8-75-80. (in Russ.)Майоров Е. Е., Федоренко А. Г., Хохлова М. В., Хайдаров Г. Г., Гулиев Р. Б., Дагаев А. В. Возможность использования двухчастотного излучения и интерферометра сдвига для реализации оптического гетеродинирования в голографической интерферометрии // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2022. Вып. 8. С. 51—56. DOI: 10.24412/2071-6168-2022-8-51-56.Maiorov Е.Е., Fedorenko A.G., Khokhlova M.V., Khaidarov G.G., Guliyev R.B., Dagaev A.V. News of the Tula State University. Technical Sciences, 2022, no. 8, pp. 51–56, DOI: 10.24412/2071-6168-2022-8-51-56. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.