Методична похибка оптичного спектроаналізатора

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКолобродов, Валентин Георгійовичuk
dc.contributor.authorТимчик, Григорій Семеновичuk
dc.contributor.authorКолобродов, Микита Сергійовичuk
dc.contributor.authorKolobrodov, V. G.en
dc.contributor.authorTymchik, G. S.en
dc.contributor.authorKolobrodov, M. S.en
dc.contributor.authorКолобродов, В. Г.ru
dc.contributor.authorТымчик, Г. С.ru
dc.contributor.authorКолобродов, Н. С.ru
dc.date.accessioned2016-10-30T18:41:56Z
dc.date.available2016-10-30T18:41:56Z
dc.date.issued2015
dc.description.abstractenBackground. Coherent optical spectrum analyzers are widely used in information processing systems. The principle of operation of spectrum analyzers is based on the scalar theory of Fresnel diffraction, which approximately describes the propagation of light in the paraxial range. This article examines the systematic error of the optical spectrum analyzer, which is caused by the Fresnel approximation. Objective. The aim is the investigation of the optical spectrum analyzer systematic error, which is caused by the Fresnel approximation, to determine the allowable errors of measurement of the spatial frequency of the signal spectrum. Methods. On the basis of physical and mathematical model of coherent spectrum analyzer systematic error in determining the spatial frequency is investigated, which arises as a result of the transition from the propagation of light in free space to the Fresnel diffraction. Results. An equation for calculating the absolute and relative measurement errors depending on the angle of diffraction of light is obtained, which allowed us to determine the limits of the spectral range for a given relative error of measurement of the spatial frequency. It is found that the Fresnel approximation within the diffraction angle from 0° to 10° provides a relative error less than 1,5 %. At the same time at a diffraction angle of 20°, it is 6,4 %. Conclusions. There are fundamental limits to investigation of the application limits of the scalar theory of Fresnel diffraction, which determine the spatial range, where is the Fresnel equation. At the same time, there is no investigation of the optical spectrum analyzer systematic error, which is caused by the Fresnel approximation. An equation for the absolute systematic error of measurement of the spatial frequency, depending from elements parameters of the spectrum analyzer is obtained. This equation can be used to optimize the parameters of the spectrum analyzer, as well as to compensate for systematic error by the computer processing of the output signal of the spectrum analyzer.en
dc.description.abstractruПроблематика. Когерентные оптические спектроанализаторы находят широкое применение в системах обработки информации. В основе работы таких спектроанализаторов лежит скалярная теория дифракции Френеля, которая приближенно описывает распространение света в параксиальной области. В данной статье исследуется методическая погрешность оптического спектроанализатора, которая обусловлена приближением Френеля. Цель исследования. Целью работы является исследование методической погрешности оптического спектроанализатора, которая обусловлена приближением Френеля, с целью определения допустимых погрешностей измерения пространственной частоты в спектре сигнала. Методика реализации. На основе физико-математической модели когерентного спектроанализатора исследована методическая погрешность определения пространственной частоты, которая возникает в результате перехода от распространения света в свободном пространстве к дифракции Френеля. Результаты исследования. Получено уравнение для расчета абсолютной и относительной погрешностей измерения в зависимости от угла дифракции света, что позволило определить ограничения спектральной области для заданной относительной погрешности измерения пространственной частоты. Установлено, что приближение Френеля в пределах угла дифракции от 0° до 10° обеспечивает относительную погрешность меньше 1,5 %. В тоже время при угле дифракции 20° она составляет 6,4 %. Выводы. Известны фундаментальные исследования пределов применения скалярной теории дифракции, определяющие пространственную область, где справедливо уравнение дифракции Френеля. В тоже время отсутствуют исследования методической погрешности оптического спектроанализатора, которая обусловлена приближением Френеля. Получено уравнение для расчета абсолютной методической погрешности измерения пространственной частоты, зависящей от параметров компонентов спектроанализатора. Это уравнение можно использовать для оптимизации параметров спектроанализатора, а также для компенсации методической погрешности при компьютерной обработке выходного сигнала спектроанализатора.ru
dc.description.abstractukПроблематика. Когерентні оптичні спектроаналізатори мають широке застосування в системах обробки інформації. В основі роботи таких спектроаналізаторів лежить скалярна теорія дифракції Френеля, яка наближено описує поширення світла в параксіальній області. В роботі досліджується методична похибка оптичного спектроаналізатора, яка обумовлена наближенням Френеля. Мета дослідження. Метою роботи є дослідження методичної похибки оптичного спектроаналізатора, яка зумовлена наближенням Френеля, з метою визначення допустимих похибок вимірювання просторової частоти в спектрі сигналу. Методика реалізації. На основі фізико-математичної моделі когерентного спектроаналізатора досліджено методичну похибку у визначенні просторової частоти, яка виникає в результаті переходу від поширення світла у вільному просторі до дифракції Френеля. Результати дослідження. Отримано рівняння для розрахунку абсолютної і відносної похибок вимірювання залежно від кута дифракції світла, що дало змогу визначити обмеження спектральної області для заданої відносної похибки вимірювання просторової частоти. Встановлено, що наближення Френеля в межах кута дифракції від 0° до 10° забезпечує відносну похибку менше 1,5 %. У той же час при куті дифракції 20° вона становить 6,4 %. Висновки. Відомі фундаментальні дослідження меж застосування скалярної теорії дифракції, які визначають просторову область, де справедливе рівняння дифракції Френеля. В той же час відсутні дослідження методичної похибки оптичного спектроаналізатора, яка зумовлена наближенням Френеля. Отримано рівняння для абсолютної методичної похибки вимірювання просторової частоти, яке залежить від параметрів компонентів спектроаналізатора. Це рівняння можна використовувати для компенсації методичної похибки при комп’ютерній обробці вихідного сигналу спектроаналізатора.uk
dc.format.pagerangeС. 97-102uk
dc.identifier.citationКолобродов В. Г. Методична похибка оптичного спектроаналізатора / В. Г. Колобродов, Г. С. Тимчик, М. С. Колобродов // Наукові вісті НТУУ «КПІ» : науково-технічний журнал. – 2015. – № 5(103). – С. 97–102. – Бібліогр.: 7 назв.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/17891
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.source.nameНаукові вісті НТУУ «КПІ»: науково-технічний журналuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectоптичний спектроаналізаторuk
dc.subjectдифракція Френеляuk
dc.subjectпросторова частотаuk
dc.subjectпохибка вимірювання частотиuk
dc.subjectoptical spectrum analyzeren
dc.subjectFresnel diffractionen
dc.subjectspatial frequencyen
dc.subjectfrequency measurement erroren
dc.subjectоптический спектроанализаторru
dc.subjectдифракция Френеляru
dc.subjectпространственная частотаru
dc.subjectпогрешность измерения частотыru
dc.subject.udc681.758uk
dc.titleМетодична похибка оптичного спектроаналізатораuk
dc.title.alternativeSystematic Error of the Optical Spectrum Analyzeren
dc.title.alternativeМетодическая погрешность оптического спектроанализатора проблематикаru
dc.typeArticleuk
thesis.degree.level-uk

Файли

Зібрання

Наукові вісті НТУУ «КПІ»: науково-технічний журнал, № 5(103)