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Detección de vibraciones en objetos sólidos transparentes por fotodetección adaptiva
Autor
ANGEL MANUEL GOMEZ CORONEL
Resumen
Resumen
En el presente trabajo de investigación, se estudiaron los efectos de
la fuerza foto-electromotriz no estacionaría, para determinar frecuencias
de vibraciones en un objeto sólido transparente (acrílico). Usando la técnica
de interferometría, en particular un arreglo derivado del interferómetro
Mach-Zehnder. Se utilizo un cristal de GaAs como detector, de naturaleza
fotoconductiva, al inducir un patrón de interferencia no estacionario, este
responde con una señal proporcional a la vibración inducida en la muestra
de acrílico.
Por las características ópticas del cristal de arseniuro de galio, fue necesario
realizar una caracterización, con varias configuraciones ópticas, las
cuales son dependientes una de otra, partiendo desde una dependencia
angular hasta la amplitud suministrada a un piezoeléctrico que modula uno
de los caminos ópticos.
Para adquirir datos y analizarlos fue necesario el desarrollo de un software
en la plataforma LabVIEW. Se uso una DAQ-NI 6009. La velocidad de
adquisición de señal fue un periodo de 10 ms. Los datos fueron almacenados
en un archivo .tdms, para su posterior manipulación.
Los resultados mostraron la detección de las siguientes frecuencias de
vibraciones a 1.2kHz, 1.3kHz, 1.4kHz y 1.5kHz.
Palabras clave:interferometría, interferómetro, fotoconductividad, patrón
de interferencia, fuerza electromotriz no estacionaría . Abstract
In this work, the non-steady-state photo-electromotive force effect (PEMF)
was studied in order to determine natural vibration frequencies in
transparent solid objects, acrylic in our case. Using optical interferometry,
a Mach-Zehnder experimental configuration was setup. A gallium-arsenide
photoconductor cristal (GaAs) was used to generate the P-EMF signal which
is proportional to the induced mechanical vibration on an acrylic sample.
Additionally, an optical characterization of GaAs was performed using some
optical interferometric configurations in order to obtain and optimize its main
physical parameters like vibration frequencies, optical incident angle, fringe
visibility and modulation amplitude among others. A piezoelectric mirror was
introduced in one of the optical beams to achieve amplitude and frequency
modulation of interferometric fringes.
For further data analysis, an application software for experimental data acquisition
was developed in a LabVIEW platform using a DAQ-NI 6009 device.
The speed data acquisition was 10 ms and int.tdms data files were used
for store and further data processing.
As a result, 1.2, 1.3, 1.4 and 1.5 kHz vibration frequencies were detected
using the experimental interferometric setup.
Keywords:Interferometry interferometry, interferometer, photo conductivity,
interference pattern, non-stationary electromotive force.