Pokročilá metoda časově středované digitální holografie prostřednictvím frekvenční a fázové modulace

dc.contributor
dc.contributor.advisor
dc.contributor.authorPsota, Pavel
dc.contributor.otherKopecký Václav, prof. Ing. CSc. Skolitel : 54811
dc.contributor.otherPlíva Zdeněk, prof. Ing. Ph.D. Konzultant : 54739
dc.contributor.otherAlimov Jakub Konzultant2 : 63134
dc.date2015
dc.date.accessioned2019-02-03T07:25:09Z
dc.date.available2019-02-03T07:25:09Z
dc.date.committed2014-6-30
dc.date.defense2015-12-17
dc.date.submitted2010-7-1
dc.date.updated2018-12-10
dc.degree.levelPh.D.
dc.description.abstractTato práce rozvijí digitálně holografickou metodu časového středování, která patří mezi důležité nástroje v oblasti analýzy vibrací. Vývoj se zaměřuje na největší slabiny této metody, které jsou její omezený měřicí rozsah a kvantifikace amplitud vibrací z rekonstruovaných polí. Rozdílná frekvenční modulace referenční a objektové vlny holografického uspořádání způsobuje harmonicky se vyvíjející interferenční pole digitálního hologramu. Tato časová proměnnost je určena relativní fázovou změnou mezi oběma vlnami. Toho lze využít pro přímý výpočet komplexního pole v rovině hologramu pomocí některého z rodiny phase-shifting algoritmů. Výsledkem je dosažení lepšího prostorového rozlišení uvnitř měřené oblasti a zvýšení poměru signál-šum. Je-li dále referenční vlna modulována frekvencí odpovídající násobku frekvence měřeného objektu, lze posouvat měřicí rozsah metody do hodnot velmi malých i velkých amplitud vibrací. Prahová hodnota měřitelnosti pro malé amplitudy vibrací byla experimentálně stanovena pod 0.1 nm. Na druhé straně lze metodu modifikovat i pro měření amplitud vibrací kolem cca 10 ?m. Kromě frekvenční modulace je možné do metody zakomponovat i modulaci fáze jedné z vln holografického uspořádání. Tímto způsobem získáme sekvenci fázově posunutých interferenčních struktur, které lze opět pomocí phase-shifting algoritmů využít pro výpočet rozložení amplitud vibrací nezávisle v každém bodě povrchu. Frekvenční i fázová modulace je realizována pomocí Braggových cel.cs
dc.description.abstractThis dissertation introduces some developments in the field of time average digital holography widely using as a tool for vibration analysis. The work deals with the most significant drawbacks of the method: limited measurement range and quantitative analysis of the measured Bessel fringe patterns. Different frequency modulation of an object wave and a reference wave in experimental arrangements results in temporally harmonic variation of intensity values of a digital hologram. This feature expresses a relative phase difference between the both waves and therefore any of phase-shifting algorithms can be applied in order to directly calculate a complex field in the hologram plane. This leads on the one hand to improvement of lateral resolution within the reconstructed surface of the object. On the other hand the signal-to-noise ratio is increased. When frequency of the reference wave is in addition modulated by an integer multiple of frequency at which the object oscillates, the measurement range of the method can be shifted either to smaller or to larger vibration amplitudes. The threshold of the smallest measurable amplitude is experimentally established to be under 0.1 nm while the largest measured amplitude is about 10 ?m. Phase modulation of the reference wave is used to obtain a sequence of phase modulated fringe patterns (reconstructed fields). Such fringe patterns can be combined by means of phase shifting algorithms and amplitudes of vibrations can be straightforwardly computed. This approach calculates the amplitude values independently in every single pixel. The both frequency and phase modulation are realized by proper control of Bragg cells.en
dc.formattext
dc.format.extentIlustrace, Grafy, Tabulky ROM
dc.identifier.signatureU 887 M
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/150822
dc.language.isoan
dc.publisherTechnická Univerzita v Libercics
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/210cs
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/210en
dc.rights.urihttps://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.urihttps://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subjectAnalýza vibracícs
dc.subjectdigitální holografiecs
dc.subjectholografie časového středovánícs
dc.subjectfrekvenční modulacecs
dc.subjectfázová modulacecs
dc.subjectvelmi malé amplitudy vibracícs
dc.subjectrozložení amplitud vibracícs
dc.subjectVibration analysisen
dc.subjectdigital holographyen
dc.subjecttime average holographyen
dc.subjectfrequency modulationen
dc.subjectphase modulationen
dc.subjectvery small amplitudesen
dc.subjectvibration amplitude distributionen
dc.titlePokročilá metoda časově středované digitální holografie prostřednictvím frekvenční a fázové modulacecs
dc.titleAdvanced time average digital holography by means of frequency and phase modulationen
dc.typeThesis
dc.typedisertační prácecs
local.degree.disciplineAVI-D
local.degree.programmeAplikované vědy v inženýrství
local.degree.programmeabbreviationP3901
local.department.abbreviationNTI
local.facultyFakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studiícs
local.faculty.abbreviationFM
local.identifier.authorM12000017
local.identifier.stag34051
local.note.administratorsTrykarovaA
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
PHD_Dissertation_Psota2015.pdf
Size:
25.15 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
hodnoceni_skolitele_Psota_Kopecky.pdf
Size:
356.96 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_vedouciho_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudky_oponentu_Ing.P.Psota.pdf
Size:
1.71 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_oponenta_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Zapis_o_obhajobe_DisP_Ing.Psota.pdf
Size:
777.58 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Prubeh_obhajoby_VSKP
Collections