Matumizi ya Leza ya Semiconductor ya Frequency Moja katika Upimaji Sahihi wa Uingiliaji wa Mawimbi ya Mwanga

Matumizi yaLaser ya Semiconductor ya Masafa Mojakatika Upimaji Sahihi wa Uingiliaji wa Mawimbi ya Mwanga
Matumizi ya masafa mojaleza ya nusu nusuKatika nyanja za upimaji wa usahihi kama vile hidrofoni za fiber optic na vipima-usikilizaji vya ardhini, athari kuu ya utendaji wa leza kwenye utendaji wa mifumo ya vipima-upimaji inachambuliwa kwa kina.

Muundo wa msingi na kanuni ya utendaji kazi wa mfumo: Mfumo wa hidrofoni ya fiber optic unaundwa zaidi na kichwa cha kuhisi na kipima-interferomita (kwa kutumia kipima-interferomita cha MZ kama mfano). Kanuni ya msingi ni kwamba ishara ya sauti (shinikizo la sauti Δ p) hufanya kazi kwenye kichwa cha kuhisi, na kusababisha mabadiliko katika urefu na faharisi ya kuakisi ya nyuzi ya kuhisi iliyofungwa kuzunguka silinda yenye mashimo, na hivyo kuanzisha mabadiliko katika njia ya macho. Mabadiliko haya madogo ya njia ya macho (yaani mabadiliko ya awamu) hugunduliwa kwa unyeti wa hali ya juu na kipima-interferomita.

1. Kichwa cha kitambuzi: Kazi yake kuu ni kubadilisha mitetemo ya sauti kuwa mabadiliko katika njia ya macho ya kipima sauti. Kipimo cha unyeti s kinahusiana na vipengele kama vile urefu wa nyuzi L, na nyuzi za kuhisi kwa muda mrefu zina manufaa kwa kuboresha unyeti wa mfumo.
2. Kipima-njia: Ni "silaha bora" ya kugundua mabadiliko madogo ya awamu. Kiwango cha mwangaza wa kutoa kina uhusiano wa kosini na tofauti ya awamu. Kwa kutuliza upendeleo wa awamu tuli φ ₀ katika sehemu ya uendeshaji ya orthogonal ((m+1/2) π), mfumo unaweza kufikia unyeti wa juu zaidi wa kugundua.
3. Vigezo muhimu vya chanzo cha mwanga vinavyoathiri utendaji wa mfumo: Makala hii inalenga kuchanganua mapungufu ya utendaji wa leza katika kufikia azimio la awamu ya juu (kwa lengo la ≤ 1 μ rad).
4. LezaKelele ya masafa na upana wa mstari: Kelele ya masafa ya leza inaweza kusababisha kelele ya awamu ya kuingiliwa, na hivyo kupunguza mwonekano wa pindo za kuingiliwa. Kwa kipima-njia chenye tofauti ya njia ya macho ya takriban mita 1, ili kufikia azimio la awamu la 1 μ rad, upana wa mstari wa leza unahitaji kuwa chini ya takriban 30 Hz. Hili ni hitaji kubwa sana kwa utulivu wa masafa yachanzo cha mwanga.
5. Kelele ya kiwango cha leza: Kelele ya kiwango cha wastani (RIN) ya leza itabadilishwa moja kwa moja kuwa hitilafu ya awamu ya ishara ya kuingilia kati. Ili kufikia azimio la awamu la 1 μ rad kwa nguvu ya kawaida ya mwanga wa kugundua (~100 μ W), RIN ya leza inahitaji kupunguzwa hadi chini ya -120 dB. Hili ni hitaji la juu sana kwa uthabiti wa kiwango cha chanzo cha mwanga.

Kwa muhtasari, kwa kuchanganua mfumo wa hidrofoni ya fiber optic, mahitaji madhubuti ya chanzo kikuu cha mwanga - leza ya semiconductor ya masafa moja - kwa upande wa upana mwembamba sana wa mstari (utulivu wa masafa ya juu) na kelele ya kiwango cha chini sana katika kipimo cha usahihi kulingana na kanuni ya kuingiliwa yanafafanuliwa, na changamoto za utulivu wa masafa ya leza zinazokabiliwa katika matumizi makubwa ya mfumo zinawasilishwa.