The scientific field of photonics studies all things linked to light. The word "photon" itself denotes a quantum, or light packet. Working with lasers is another significant application of this branch of study. Talking about technology should include lasers and their applications in several technical fields. Because of lasers, we are more likely to think ahead and generate intricate, futuristic ideas. In addition, lasers have a plethora of uses in other fields that beyond our most imaginative applications. Since light is its primary energy source, lasers improve efficiency, speed, security, dependability, and many other elements of technology. I am mostly using these lasers for interferometry purposes. One powerful technique that produces extremely accurate distance measurements is laser interferometry. The interference of coherent waves, most frequently laser light, is the basis for laser interferometry. The pattern of intensity that emerges when two waves combine at the same frequency depends on their phase differences. Self-Mixing Interferometry (SMI) is one sort of interferometry that allows us to measure things that are not physically possible, such as distance, vibrations, surface changes, and speckle patterns for various surfaces. SMI has a plethora of uses. The most crucial aspect is that we can acquire the necessary measurements from a distance without physically approaching the target. The interferometer in this interferometric method is exterior to the laser cavity. The path of reference is absent. The signal's intensity and frequency are used to determine the optical pathlength. I am using the SMI technique to measure distance. Specifically, I will expose the target to light created by a laser and then get data about the target to investigate many aspects like distance, levels, speckle pattern, etc. As part of my task, I'll be analysing various lasers to adjust their wavelengths, measuring SMI distances, setting up an appropriate setting for the same, measuring the levels of molten surfaces (such various liquids), gathering data on various target kinds, and more. If we investigate this thoroughly, we can extract all the information about the target or surface without even needing to come into physical contact with it—that is, all the regions that are inaccessible to humans. This is a very effective technology that will be used, for example, in locations where the temperature of the molten liquid is extremely high. One use for my output will be the measuring of molten silicon levels, which will be at a temperature of say 1300-1700°C.
Il campo scientifico della fotonica studia tutto ciò che è legato alla luce. La stessa parola "fotone" denota un quanto, o pacchetto di luce. Lavorare con i laser è un'altra applicazione significativa di questo ramo di studi. Parlare di tecnologia dovrebbe includere i laser e le loro applicazioni in diversi campi tecnici. Grazie ai laser, è più probabile che pensiamo al futuro e generiamo idee complesse e futuristiche. Inoltre, i laser hanno una miriade di usi in altri campi che vanno oltre le nostre applicazioni più fantasiose. Poiché la luce è la sua fonte di energia primaria, i laser migliorano l’efficienza, la velocità, la sicurezza, l’affidabilità e molti altri elementi della tecnologia. Utilizzo principalmente questi laser per scopi di interferometria. Una tecnica potente che produce misurazioni della distanza estremamente accurate è l'interferometria laser. L'interferenza di onde coerenti, più frequentemente luce laser, è la base dell'interferometria laser. Il modello di intensità che emerge quando due onde si combinano alla stessa frequenza dipende dalle loro differenze di fase. L'interferometria automiscelante (SMI) è un tipo di interferometria che ci consente di misurare cose che non sono fisicamente possibili, come distanza, vibrazioni, cambiamenti superficiali e modelli di macchioline per varie superfici. SMI ha molteplici usi. L’aspetto più cruciale è che possiamo acquisire le misurazioni necessarie a distanza senza avvicinarci fisicamente al bersaglio. L'interferometro in questo metodo interferometrico è esterno alla cavità laser. Il percorso di riferimento è assente. L'intensità e la frequenza del segnale vengono utilizzate per determinare la lunghezza del percorso ottico. Sto utilizzando la tecnica SMI per misurare la distanza. Nello specifico, esporrò il bersaglio alla luce creata da un laser e quindi otterrò dati sul bersaglio per indagare molti aspetti come distanza, livelli, pattern maculato, ecc. Come parte del mio compito, analizzerò vari laser per regolare le loro lunghezze d'onda, misurerò le distanze SMI, imposterò un'impostazione appropriata per gli stessi, misurerò i livelli delle superfici fuse (come liquidi vari), raccoglierò dati su vari tipi di target, e altro ancora. Se indaghiamo a fondo, possiamo estrarre tutte le informazioni sul bersaglio o sulla superficie senza nemmeno aver bisogno di entrare in contatto fisico con esso, cioè tutte le regioni inaccessibili all’uomo. Si tratta di una tecnologia molto efficace che verrà utilizzata, ad esempio, in luoghi in cui la temperatura del liquido fuso è estremamente elevata. Un utilizzo dei miei risultati sarà la misurazione dei livelli di silicio fuso, che sarà a una temperatura diciamo di 1300-1700°C.
Tecniche avanzate per la misurazione della distanza senza contatto basata su laser
KHURSHEED, HAROON
2023/2024
Abstract
The scientific field of photonics studies all things linked to light. The word "photon" itself denotes a quantum, or light packet. Working with lasers is another significant application of this branch of study. Talking about technology should include lasers and their applications in several technical fields. Because of lasers, we are more likely to think ahead and generate intricate, futuristic ideas. In addition, lasers have a plethora of uses in other fields that beyond our most imaginative applications. Since light is its primary energy source, lasers improve efficiency, speed, security, dependability, and many other elements of technology. I am mostly using these lasers for interferometry purposes. One powerful technique that produces extremely accurate distance measurements is laser interferometry. The interference of coherent waves, most frequently laser light, is the basis for laser interferometry. The pattern of intensity that emerges when two waves combine at the same frequency depends on their phase differences. Self-Mixing Interferometry (SMI) is one sort of interferometry that allows us to measure things that are not physically possible, such as distance, vibrations, surface changes, and speckle patterns for various surfaces. SMI has a plethora of uses. The most crucial aspect is that we can acquire the necessary measurements from a distance without physically approaching the target. The interferometer in this interferometric method is exterior to the laser cavity. The path of reference is absent. The signal's intensity and frequency are used to determine the optical pathlength. I am using the SMI technique to measure distance. Specifically, I will expose the target to light created by a laser and then get data about the target to investigate many aspects like distance, levels, speckle pattern, etc. As part of my task, I'll be analysing various lasers to adjust their wavelengths, measuring SMI distances, setting up an appropriate setting for the same, measuring the levels of molten surfaces (such various liquids), gathering data on various target kinds, and more. If we investigate this thoroughly, we can extract all the information about the target or surface without even needing to come into physical contact with it—that is, all the regions that are inaccessible to humans. This is a very effective technology that will be used, for example, in locations where the temperature of the molten liquid is extremely high. One use for my output will be the measuring of molten silicon levels, which will be at a temperature of say 1300-1700°C.| File | Dimensione | Formato | |
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Descrizione: The main technical topic of this Thesis is the exploitation of some advanced interferometric techniques using semiconductor lasers, for specific application to distance measurement in industrial environment.
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https://hdl.handle.net/20.500.14239/33154