Analysis of the accuracy of the signal processing algorithm of the differential phase polarimeter

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The purpose of this work is to analyze the effect of the polarimeter signal processing algorithm on the results of measurements of the optical rotation angle of the polarization plane to improve the accuracy of measurements in differential polarimetry. Methods. The paper considers the methods of polarimetry used for the analysis of optically active substances, based on the methods of phase measurements used to calculate the optical rotation angle. The expediency of using the Fourier transform to calculate the phase difference of differential polarimeter signals is noted. To analyze the error of the algorithm, mathematical modeling of the measurement information processing for various signal parameters is applied. Results. The results of the study of the effect of the bit depth of the analog-to-digital converter, the number of samples over the period of the signal and the accumulation time on the accuracy of restoring the phase difference are presented. The influence of the ratio of signal amplitudes and the level of amplitude and phase noise caused by the imperfection of the measuring system has also been investigated. Conclusion. The obtained results make it possible to optimize the operating mode and improve the accuracy of the optical rotation angle measurements using a differential phase polarimeter based on the Fourier transform.

Авторлар туралы

Gennady Vishnyakov

All-Russian Research Institute for Optical and Physical Measurements

ORCID iD: 0000-0003-0237-4738
Озерная 46

Alexander Yurin

HSE University

ORCID iD: 0000-0002-6401-5530
SPIN-код: 2094-068
Scopus Author ID: 15756657400
ResearcherId: G-8357-2015
г. Москва, ул. Мясницкая 20

Vladimir Minaev

All-Russian Research Institute for Optical and Physical Measurements

Озерная 46

Alexander Golopolosov

All-Russian Research Institute for Optical and Physical Measurements

ORCID iD: 0000-0002-1223-204X
Озерная 46

Әдебиет тізімі

  1. Волкова Е. А. Поляризационные измерения. М.: Изд-во стандартов, 1974. 156 с.
  2. Хасанов Т. Измерение оптических постоянных подложек на основе отражения // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2011. Т. 8, № 3. С. 62–71.
  3. Клочкова В. Г., Панчук В. Е., Романенко В. П., Найденов И. Д. Поляриметрия и спектрополяриметрия звезд. Приборы и методы // Бюллетень Специальной астрофизической обсерватории РАН. 2005. Т. 58. С. 132–144.
  4. Дмитриев А. В., Чимитдоржиев Т. Н., Гусев М. А., Дагуров П. Н., Емельянов К. С., Захаров А. И., Кирбижекова И. И. Базовые продукты зондирования земли космическими радиолокаторами с синтезированной апертурой // Исследование Земли из космоса. 2014. № 5. С. 83–91. doi: 10.7868/S0205961414050042.
  5. ГОСТ 12517-2013. Сахар. Метод определения сахарозы. М.: Cтандартинформ, 2016. 10 с.
  6. Орлова А. В., Кононов Л. О. Поляриметрия как метод изучения структуры водных растворов углеводов: корреляция с другими методами // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. 2020. Т. 12, № 1. С. 95–106. doi: 10.17725/rensit.2020.12.095.
  7. Сыроешкин А. В., Оготоева Д. Д., Галкина Д. А., Джавахян М. А., Елизарова Т. Е., Успенская Е. В., Плетенева Т. В. Поляриметрия и динамическое светорассеяние в контроле качества настоек // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2022. Т. 25, № 9. С. 3–9. doi: 10.29296/25877313-2022-09-01.
  8. Руднева М. А. Ранняя диагностика и контроль динамики прогрессирования глаукомы методом сканирующей лазерной поляриметрии (GDxVCC) // Глаукома. 2006. № 4. С. 41–44.
  9. Уткин Г. И. Схемы построения прецизионных спектрополяриметров для физико-химического анализа // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 7 (19). С. 1–15. DOI: 10.18698/ 2308-6033-2013-7-941.
  10. Снопко В. Н. Поляризационные характеристики оптического излучения и методы их измерения. Минск: Наука и техника, 1992. 336 с.
  11. Вишняков Г. Н., Левин Г. Г., Ломакин А. Г. Измерение угла вращения плоскости поляризации методом дифференциальной поляриметрии с вращающимся анализатором // Оптический журнал. 2011. Т. 78, № 2. С. 53–60.
  12. Webster J. G. Electrical Measurement, Signal Processing, and Displays. Boca Raton: CRC Press, 2003. 768 p. doi: 10.1201/9780203009406.
  13. Павельева Е. А. Обработка и анализ изображений на основе использования информации о фазе // Компьютерная оптика. 2018. Т. 42, № 6. С. 1022–1034. doi: 10.18287/2412-6179- 2018-42-6-1022-1034.
  14. Goldberg K. A., Bokor J. Fourier-transform method of phase-shift determination // Applied Optics. 2001. Vol. 40, no. 17. P. 2886–2894. doi: 10.1364/AO.40.002886.
  15. Вишняков Г. Н., Левин Г. Г., Лощилов К. Е., Сухоруков К. А. Фурье-синтез профиля поверхности трехмерных объектов методом многоракурсной проекции полос // Оптика и спектроскопия. 2005. Т. 99, № 4. С. 680–684.
  16. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике. 4-е изд. М.: Наука, 1968. 940 с.
  17. Oppenheim A. V., Schafer R. W., Buck J. R. Discrete-Time Signal Processing. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice-Hall, 1999. 893 p.
  18. MATLAB [Electronic resource]. Available from: https://www.mathworks.com/products/ matlab.html.
  19. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин: Учебное пособие для вузов. 4-е изд. М.: Наука, 1988. 640 с.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».