Applikazzjoni ta' Laser Semikonduttur ta' Frekwenza Unika fil-Kejl Preċiż tal-Interferenza tal-Mewġa tad-Dawl

Applikazzjoni ta'Laser Semikonduttur ta' Frekwenza Unikafil-Kejl Preċiż tal-Interferenza tal-Mewġa tad-Dawl
L-applikazzjoni ta' frekwenza waħdalejżer semikondutturf'oqsma ta' kejl ta' preċiżjoni bħal idrofoni tal-fibra ottika u interferometri tas-smigħ tal-art jiġi diskuss, u l-impatt ewlieni tal-prestazzjoni tal-lejżer fuq il-prestazzjoni tas-sistemi interferometriċi jiġi analizzat fil-fond.

Struttura ċentrali u prinċipju ta' ħidma tas-sistema: Is-sistema tal-idrofonu tal-fibra ottika hija magħmula prinċipalment minn ras tas-sensing u interferometru (nieħdu l-interferometru MZ bħala eżempju). Il-prinċipju bażiku huwa li s-sinjal tal-ħoss (pressjoni tal-ħoss Δp) jaġixxi fuq ir-ras tas-sensing, u jikkawża bidliet fit-tul u l-indiċi refrattiv tal-fibra tas-sensing imgeżwra madwar iċ-ċilindru vojt, u b'hekk jintroduċi bidliet fil-passaġġ ottiku. Din il-bidla żgħira fil-passaġġ ottiku (jiġifieri l-bidla fil-fażi) tiġi skoperta b'sensittività għolja minn interferometru.

1. Ras tas-sensur: Il-funzjoni ewlenija tagħha hija li tikkonverti l-vibrazzjonijiet tal-ħoss f'bidliet fil-passaġġ ottiku tal-interferometru. Il-koeffiċjent tas-sensittività s huwa relatat ma' fatturi bħat-tul tal-fibra L, u fibri tas-sensing itwal huma ta' benefiċċju għat-titjib tas-sensittività tas-sistema.
2. Interferometru: Huwa l-"aqwa arma" biex jinstabu bidliet żgħar fil-fażi. L-intensità tad-dawl tal-ħruġ għandha relazzjoni kosinus mad-differenza fil-fażi. Billi tistabbilizza l-polarizzazzjoni statika tal-fażi φ ₀ fil-punt operattiv ortogonali ((m+1/2) π), is-sistema tista' tikseb l-ogħla sensittività ta' skoperta.
3. Parametri ewlenin tas-sors tad-dawl li jaffettwaw il-prestazzjoni tas-sistema: L-artiklu jiffoka fuq l-analiżi tal-limitazzjonijiet tal-prestazzjoni tal-lejżer biex tinkiseb riżoluzzjoni għolja tal-fażi (b'mira ta' ≤ 1 μ rad).
4. LejżerStorbju tal-frekwenza u wisa' tal-linja: L-istorbju tal-frekwenza tal-lejżer jista' jikkawża storbju tal-fażi ta' interferenza, u b'hekk inaqqas il-viżibilità tal-fringes ta' interferenza. Għal interferometru b'differenza fil-passaġġ ottiku ta' madwar metru, biex tinkiseb riżoluzzjoni tal-fażi ta' 1 μ rad, il-wisa' tal-linja tal-lejżer trid tkun inqas minn madwar 30 Hz. Dan huwa rekwiżit għoli ħafna għall-istabbiltà tal-frekwenza tal-sors tad-dawl.
5. Storbju tal-intensità tal-lejżer: L-istorbju tal-intensità relattiva (RIN) tal-lejżer se jiġi kkonvertit direttament f'żball tal-fażi tas-sinjal ta' interferenza. Biex tinkiseb riżoluzzjoni tal-fażi ta' 1 μ rad b'qawwa tad-dawl ta' skoperta tipika (~100 μ W), l-RIN tal-lejżer jeħtieġ li jitnaqqas għal taħt il-120 dB. Dan huwa rekwiżit għoli ħafna għall-istabbiltà tal-intensità tas-sors tad-dawl.

Fil-qosor, billi jiġi analizzat is-sistema tal-idrofonu tal-fibra ottika, jiġu elaborati r-rekwiżiti stretti għas-sors tad-dawl ewlieni – lejżer semikonduttur ta’ frekwenza waħda – f’termini ta’ wisa’ tal-linja estremament dejqa (stabbiltà ta’ frekwenza għolja) u storbju ta’ intensità estremament baxxa fil-kejl ta’ preċiżjoni bbażat fuq il-prinċipju tal-interferenza, u jiġu ppreżentati l-isfidi tal-istabbilizzazzjoni tal-frekwenza tal-lejżer li jiffaċċjaw f’applikazzjonijiet ta’ sistemi fuq skala kbira.