Aplikasi Laser Semikonduktor Frékuénsi Tunggal dina Pangukuran Interferensi Gelombang Cahaya anu Tepat

Aplikasi tinaLaser Semikonduktor Frékuénsi Tunggaldina Pangukuran Interferensi Gelombang Cahaya anu Tepat
Aplikasi frékuénsi tunggallaser semikonduktordina widang pangukuran presisi sapertos hidrofon serat optik sareng interferometer ground listening dibahas, sareng dampak konci kinerja laser kana kinerja sistem interferometer dianalisis sacara jero.

Struktur inti sareng prinsip kerja sistem: Sistem hidrofon serat optik utamina diwangun ku sirah sensing sareng interferometer (contona interferometer MZ). Prinsip dasarna nyaéta sinyal sora (tekanan sora Δp) meta dina sirah sensing, nyababkeun parobahan dina panjang sareng indéks bias serat sensing anu ngalipet silinder kosong, sahingga ngenalkeun parobahan dina jalur optik. Parobahan jalur optik leutik ieu (nyaéta parobahan fase) dideteksi kalayan sensitivitas anu luhur ku interferometer.

1. Hulu sénsor: Fungsi intina nyaéta pikeun ngarobah geteran sora jadi parobahan dina jalur optik interferometer. Koéfisién s s aya patalina jeung faktor-faktor saperti panjang serat L, sarta serat sénsor anu leuwih panjang mangpaat pikeun ningkatkeun sensitivitas sistem.
2. Interferometer: Ieu mangrupikeun "pakarang pangsaéna" pikeun ngadeteksi parobahan fase leutik. Inténsitas cahaya kaluaran ngagaduhan hubungan kosinus sareng bédana fase. Ku cara ngastabilkeun bias fase statis φ₀ dina titik operasi ortogonal ((m+1/2) π), sistem ieu tiasa ngahontal sensitivitas deteksi anu pangluhurna.
3. Parameter sumber cahaya konci anu mangaruhan kinerja sistem: Artikel ieu museur kana nganalisis watesan kinerja laser dina ngahontal résolusi fase anu luhur (kalayan target ≤ 1 μ rad).
4. Lasernoise frékuénsi sareng linewidth: Noise frékuénsi laser tiasa nyababkeun noise fase gangguan, sahingga ngirangan pisibilitas pinggiran gangguan. Pikeun interferometer kalayan bédana jalur optik sakitar 1 méter, pikeun ngahontal résolusi fase 1 μ rad, linewidth laser kedah kirang ti sakitar 30 Hz. Ieu mangrupikeun sarat anu luhur pisan pikeun stabilitas frékuénsi tinasumber cahaya.
5. Sora inténsitas laser: Sora inténsitas relatif (RIN) laser bakal langsung dirobah jadi kasalahan fase sinyal gangguan. Pikeun ngahontal résolusi fase 1 μ rad dina kakuatan cahaya deteksi has (~100 μ W), RIN laser kedah dikirangan janten di handap -120 dB. Ieu mangrupikeun sarat anu luhur pisan pikeun stabilitas inténsitas sumber cahaya.

Singkatna, ku cara nganalisis sistem hidrofon serat optik, sarat anu ketat pikeun sumber cahaya inti – laser semikonduktor frékuénsi tunggal – dina hal linewidth anu sempit pisan (stabilitas frékuénsi anu luhur) sareng noise inténsitas anu handap pisan dina pangukuran presisi dumasar kana prinsip interferensi dijelaskeun, sareng tantangan stabilisasi frékuénsi laser anu disanghareupan dina aplikasi sistem skala ageung dipidangkeun.