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Mesures de distance, déplacement et vitesse par interférométrie à réinjection optique Nice, 20/10/2011

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Présentation au sujet: "Mesures de distance, déplacement et vitesse par interférométrie à réinjection optique Nice, 20/10/2011"— Transcription de la présentation:

1 Mesures de distance, déplacement et vitesse par interférométrie à réinjection optique Nice, 20/10/2011

2 Principe physique du self-mixing Nice, 20/10/2011

3 Interférométrie conventionnelle DL : source + -interféromètre + PD DL : source + -interféromètre + PD Pas de composants optiques externes Pas de composants optiques externes Compact, faible coût Compact, faible coût Principe physique du self-mixing

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5 Application à la mesure de déplacements Nice, 20/10/2011

6 Arccos P(t) P(t) d/dt [arccos P(t)] Transitions reconstruction Résolution typique : ~ 40 nm Application à la mesure de déplacements

7 Principe du capteur embarqué : D Global = D S + D Cible = D Acc + D PZT Application à la mesure de déplacements

8 Validation Expérimentale Contre-mesure : actuateur PZT avec capteur capacitif intégré (résolution 2 nm) Capteur laser Accéléromètres Shaker

9 Validation Expérimentale Shaker 1,5 µm à 225 Hz ; PZT 2,5 µm à 47 Hz. D Global Axe X : D Acc D PZT et D Cible Axe Y : D Acc Axe Z : D Acc

10 Analyse de lerreur ADXL311 (4) : 250 nm à f CBF = 20 Hz LIS344ALH (6) : 40 nm à 20 Hz SF1500 (400) : 0,3 nm à 20 Hz ; 30 nm à 1 Hz

11 « Mechatronics Awards 2010 », Catégorie Recherche - Thésame (réseau européen) - Artema (syndicat des industriels de la mécatronique). Soutien PRES-R é gion, 2011 Brevet FR ANR Emergence Application à la mesure de déplacements

12 Capteur actuel Consommation : 200 mA dimensions : 11 x 8 x 3 cm Bande passante : 20 Hz – 500 Hz : résolution de 400 nm 1Hz – 1500 Hz : résolution 1 m

13 Application à la mesure de vitesses Nice, 20/10/2011

14 Wet road (2mm) FD=4MHz GPS=24.8 km/h Harmonics Application à la mesure de vitesses

15 Single scattering 5µl/min Multiple scattering 10 µl/min Application à la mesure de vitesses

16 (2) 16 mécanique acquisition électronique Montage exp é rimental : Tube en téflon ( interne: 500 m) CCD (visualisation du spot) vélocimètre Application à la mesure de vitesses

17 17 Signal à partir de 0.7% de concentration de lait dans leau Application à la mesure de vitesses

18 18 Mesure de flux sanguin Vitesses : 25.9 /s, 51.8 /s 77.7 /s. Laser bleuLaser IR Vitesses de 0 à 212,2 mm.s-1. Application à la mesure de vitesses

19 Le fantôme Distribution de la vitesse : 15mL/min Princess Alexandra Hospital Application à la mesure de vitesses

20 Application à la mesure de distances Nice, 20/10/2011

21 Télémétrie : courant modulé en triangle Méthode de fréquences de battement : Variation de fréquence optique : 36 GHz ( résolution : 4,16 mm) Délicat à implémenter : mesure du chirp en fréquence Application à la mesure de distances

22 Méthode de comptage de pics : Variation de fréquence optique : 375 GHz ( résolution : 0.5 mm) DBR multi-électrode Application à la mesure de distances

23 Résolution 0,1% (1 to 3 m) Caméra 3D par télémétrie laser :

24 Conclusions : Nice, 20/10/2011 Dispositif à faible coût Autoaligné Portée jusquà plusieurs mètres Embarquable Nombreux domaines dapplications : Biomédical, Chimie, Automobile, Aéronautique, Energie renouvelable, Mécatronique, CND, …


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