Միահաճախական կիսահաղորդչային լազերի կիրառումը լույսի ալիքային ինտերֆերենցիայի ճշգրիտ չափման մեջ

ԿիրառումըՄիահաճախական կիսահաղորդչային լազերԼույսի ալիքի ինտերֆերենցիայի ճշգրիտ չափման մեջ
Միակ հաճախականության կիրառումըկիսահաղորդչային լազերՔննարկվում է ճշգրիտ չափման ոլորտներում, ինչպիսիք են օպտիկամանրաթելային հիդրոֆոնները և գետնի լսող ինտերֆերոմետրերը, և խորությամբ վերլուծվում է լազերի աշխատանքի հիմնական ազդեցությունը ինտերֆերոմետրային համակարգերի աշխատանքի վրա։

Համակարգի հիմնական կառուցվածքը և աշխատանքի սկզբունքը. Օպտիկամանրաթելային հիդրոֆոնային համակարգը հիմնականում կազմված է զգայուն գլխիկից և ինտերֆերոմետրից (օրինակ՝ MZ ինտերֆերոմետրը): Հիմնական սկզբունքն այն է, որ ձայնային ազդանշանը (ձայնային ճնշում Δp) ազդում է զգայուն գլխիկի վրա՝ առաջացնելով փոփոխություններ խոռոչ գլանի շուրջը փաթաթված զգայուն մանրաթելի երկարության և բեկման ցուցիչի մեջ, այդպիսով փոփոխություններ մտցնելով օպտիկական ուղու մեջ: Այս փոքր օպտիկական ուղու փոփոխությունը (այսինքն՝ փուլի փոփոխությունը) հայտնաբերվում է բարձր զգայունությամբ ինտերֆերոմետրի կողմից:

1. Սենսորային գլխիկ. Դրա հիմնական գործառույթը ձայնային տատանումները ինտերֆերոմետրի օպտիկական հետագծի փոփոխությունների վերածելն է: Զգայունության գործակիցը s կապված է այնպիսի գործոնների հետ, ինչպիսին է մանրաթելի երկարությունը L, և ավելի երկար զգայուն մանրաթելերը օգտակար են համակարգի զգայունությունը բարելավելու համար:
2. Ինտերֆերոմետր. Այն «լավագույն զենքն» է փոքր փուլային փոփոխությունները հայտնաբերելու համար: Ելքային լույսի ինտենսիվությունը կոսինուսային կապ ունի փուլային տարբերության հետ: Ստատիկ փուլային շեղումը φ ₀ կայունացնելով օրթոգոնալ աշխատանքային կետում ((m+1/2) π), համակարգը կարող է հասնել հայտնաբերման ամենաբարձր զգայունության:
3. Համակարգի աշխատանքին ազդող լույսի աղբյուրի հիմնական պարամետրերը. Հոդվածը կենտրոնանում է լազերի աշխատանքի սահմանափակումների վերլուծության վրա՝ բարձր փուլային լուծաչափի հասնելու համար (≤ 1 μ rad նպատակային ցուցանիշով):
4. Լազերհաճախականության աղմուկ և գծի լայնություն. լազերի հաճախականության աղմուկը կարող է առաջացնել ինտերֆերենցիալ փուլային աղմուկ, դրանով իսկ նվազեցնելով ինտերֆերենցիալ գոտիների տեսանելիությունը: Մոտ 1 մետր օպտիկական ուղու տարբերություն ունեցող ինտերֆերոմետրի համար, 1 μ rad փուլային լուծաչափի հասնելու համար, լազերի գծի լայնությունը պետք է լինի մոտ 30 Հց-ից պակաս: Սա շատ բարձր պահանջ է հաճախականության կայունության համար:լույսի աղբյուր.
5. Լազերի ինտենսիվության աղմուկ. Լազերի հարաբերական ինտենսիվության աղմուկը (RIN) անմիջապես կվերածվի ինտերֆերենցիայի ազդանշանի փուլային սխալի: Տիպիկ դետեկտորային լույսի հզորությամբ (~100 μ Վտ) 1 μ rad փուլային լուծաչափի հասնելու համար լազերի RIN-ը պետք է նվազեցվի մինչև -120 դԲ-ից ցածր: Սա շատ բարձր պահանջ է լույսի աղբյուրի ինտենսիվության կայունության համար:

Ամփոփելով՝ օպտիկամանրաթելային հիդրոֆոնային համակարգը վերլուծելով՝ մշակվում են միջուկի լույսի աղբյուրի՝ միահաճախական կիսահաղորդչային լազերի խիստ պահանջները՝ ինտերֆերենցիայի սկզբունքի վրա հիմնված ճշգրիտ չափման ժամանակ չափազանց նեղ գծի լայնության (բարձր հաճախականության կայունություն) և չափազանց ցածր ինտենսիվության աղմուկի առումով, և ներկայացվում են լազերային հաճախականության կայունացման հետ կապված մեծածավալ համակարգային կիրառություններում առկա մարտահրավերները։