Zbatimi i lazerit gjysmëpërçues me një frekuencë të vetme në matjen precize të interferencës së valës së dritës

Zbatimi iLazer gjysmëpërçues me frekuencë të vetmenë Matjen e Precize të Interferencës së Valës së Dritës
Zbatimi i frekuencës së vetmelazer gjysmëpërçuesnë fushat e matjes precize siç janë hidrofonët me fibra optike dhe interferometrat që dëgjojnë në tokë diskutohet, dhe ndikimi kryesor i performancës së lazerit në performancën e sistemeve të interferometrave analizohet në thellësi.

Struktura thelbësore dhe parimi i funksionimit të sistemit: Sistemi i hidrofonit me fibra optike përbëhet kryesisht nga një kokë ndjesore dhe një interferometër (duke marrë si shembull interferometrin MZ). Parimi bazë është se sinjali zanor (presioni i zërit Δ p) vepron mbi kokën ndjesore, duke shkaktuar ndryshime në gjatësinë dhe indeksin e thyerjes së fibrës ndjesore të mbështjellë rreth cilindrit të zbrazët, duke sjellë kështu ndryshime në rrugën optike. Ky ndryshim i vogël i rrugës optike (domethënë ndryshimi i fazës) zbulohet me ndjeshmëri të lartë nga një interferometër.

1. Koka e sensorit: Funksioni i saj kryesor është të shndërrojë dridhjet e zërit në ndryshime në rrugën optike të interferometrit. Koeficienti i ndjeshmërisë s lidhet me faktorë të tillë si gjatësia e fibrës L, dhe fibrat më të gjata ndijore janë të dobishme për përmirësimin e ndjeshmërisë së sistemit.
2. Interferometri: Është "arma më e mirë" për zbulimin e ndryshimeve të vogla të fazës. Intensiteti i dritës dalëse ka një marrëdhënie kosinusale me ndryshimin e fazës. Duke stabilizuar polarizimin statik të fazës φ ₀ në pikën ortogonale të funksionimit ((m+1/2) π), sistemi mund të arrijë ndjeshmërinë më të lartë të zbulimit.
3. Parametrat kryesorë të burimit të dritës që ndikojnë në performancën e sistemit: Artikulli përqendrohet në analizimin e kufizimeve të performancës së lazerit në arritjen e rezolucionit të lartë të fazës (me një objektiv prej ≤ 1 μ rad).
4. LazerZhurma e frekuencës dhe gjerësia e vijës: Zhurma e frekuencës së lazerit mund të shkaktojë zhurmë fazore të ndërhyrjes, duke zvogëluar kështu dukshmërinë e skajeve të ndërhyrjes. Për një interferometër me një ndryshim të rrugës optike prej rreth 1 metri, për të arritur një rezolucion faze prej 1 μ rad, gjerësia e vijës së lazerit duhet të jetë më pak se rreth 30 Hz. Ky është një kërkesë shumë e lartë për stabilitetin e frekuencës sëburim drite.
5. Zhurma e intensitetit të lazerit: Zhurma e intensitetit relativ (RIN) e lazerit do të konvertohet drejtpërdrejt në gabim fazor të sinjalit të interferencës. Për të arritur një rezolucion fazor prej 1 μ rad në një fuqi tipike të dritës së zbulimit (~100 μ W), RIN e lazerit duhet të reduktohet nën -120 dB. Ky është një kërkesë shumë e lartë për stabilitetin e intensitetit të burimit të dritës.

Si përmbledhje, duke analizuar sistemin e hidrofonit me fibra optike, përpunohen kërkesat e rrepta për burimin kryesor të dritës - lazer gjysmëpërçues me frekuencë të vetme - në terma të gjerësisë jashtëzakonisht të ngushtë të vijës (stabilitet me frekuencë të lartë) dhe zhurmës me intensitet jashtëzakonisht të ulët në matjen precize bazuar në parimin e interferencës, dhe paraqiten sfidat e stabilizimit të frekuencës së lazerit me të cilat përballen aplikimet e sistemit në shkallë të gjerë.