Etude et réalisation d'un interféromètre laser doppler differentiel : application à la caractérisation de matériaux par analyse fréquentielle et analyse temps-fréquence

par Olivier François

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur

Sous la direction de Jacques Richou.

Soutenue en 1999

à toulon .


  • Résumé

    La détermination des coefficients d'élasticité des matériaux est un problème d'une importance pratique considérable. Dans le cas de matériaux isotropes dont la forme satisfait aux critères de barreaux élancés, l'évaluation des valeurs des modules d'Young et de cisaillement peut être réalisée en mesurant les fréquences de résonance propre de l'échantillon. Nous présentons dans cette thèse un dispositif de mesure de fréquences sans contact comprenant une sonde optique hétérodyne associée à un système de démodulation et d'acquisition. La tête optique est un interféromètre laser Doppler différentiel dont la sensibilité permet de mesurer des amplitudes de déplacements « dans le plan » de quelques nanomètres. Le signal issu de F interféromètre est traité par un circuit électronique de démodulation de phase conçu pour offrir une sensibilité optimisée dans la gamme des fréquences mesurées (IkHz - 50kHz). La réponse dépend alors linéairement du déplacement de la surface sondée. Après démodulation le signal est numérisé puis traité. Nous avons opéré tout d'abord, une analyse du signal purement fréquentielle afin d'extraire les composantes vibratoires. Puis nous avons mené une étude temps-fréquence adaptative fournissant non seulement des informations temporelles sur les composantes du signal mais offrant également une meilleure résolution fréquentielle.

  • Titre traduit

    Study and realization of a Differential Laser Doppler Interferometer : application to material caracterization by mean of frequency and time-frequency analysis


  • Résumé

    Determining the elastic coefficients of materials is important for a lot of practice problems In case of isotropic materials which shape satisfy the slender rod condition, the Young modulus and the shear modulus can be evaluated by measuring the eigenvalues of vibrat. Frequencies In this thesis, we present a contactless frequency measuring system. The system is composed of an optical heterodyne probe associated with a demodulation unit and a digitizer. The optical probe is a Differential Doppler Laser Interferometer which sensitivity allows the measure of nanometer amplitude motions in the plane of the probed surface. 1 signal from the interferometer pass an electronic phase demodulation circuit which resolution is optimized for the frequency range from IkHz to 50 kHz. For these frequencies, the response depends linearly on the motion of the object. We operated first of all, a purely frequential analysis of the signal in order to extract the vibratory components, undertook an adaptive time-frequency study providing not only temporal information on the components of the signal but also offering a better frequential resolution.

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Informations

  • Détails : 1 vol.(186 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliographie f.144-151

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  • Bibliothèque : Université de Toulon (La Garde). Bibliothèque universitaire. Section Campus La Garde.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH-SCI/1999TOUL1
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