ҚолданылуыБір жиілікті жартылай өткізгіш лазерЖарық толқынының интерференциясын дәл өлшеуде
Бір жиілікті қолданужартылай өткізгіш лазерТалшықты-оптикалық гидрофондар және жердегі тыңдау интерферометрлері сияқты дәлдік өлшеу салаларында талқыланады және лазерлік өнімділіктің интерферометрлік жүйелердің жұмысына негізгі әсері терең талданады.
Жүйенің негізгі құрылымы және жұмыс принципі: Талшықты-оптикалық гидрофон жүйесі негізінен сенсорлық бастан және интерферометрден тұрады (мысал ретінде MZ интерферометрін алайық). Негізгі принцип - дыбыс сигналы (дыбыс қысымы Δ p) сенсорлық басына әсер етеді, бұл қуыс цилиндрге оралған сенсорлық талшықтың ұзындығы мен сыну көрсеткішінің өзгеруіне әкеледі, осылайша оптикалық жолда өзгерістер енгізеді. Бұл шағын оптикалық жол өзгерісі (яғни фазалық өзгеріс) интерферометр арқылы жоғары сезімталдықпен анықталады.
1. Сенсор басы: Оның негізгі функциясы - дыбыс тербелістерін интерферометрдің оптикалық жолындағы өзгерістерге түрлендіру. Сезімталдық коэффициенті s талшық ұзындығы L сияқты факторлармен байланысты, ал ұзын сезгіш талшықтар жүйенің сезімталдығын жақсарту үшін пайдалы.
2. Интерферометр: Бұл кішігірім фазалық өзгерістерді анықтауға арналған «ең жақсы қару». Шығыс жарық қарқындылығы фазалық айырмашылықпен косинус қатынасына ие. Ортогоналды жұмыс нүктесінде ((m+1/2) π) статикалық фазалық ығысуды φ ₀ тұрақтандыру арқылы жүйе ең жоғары анықтау сезімталдығына қол жеткізе алады.
3. Жүйенің жұмысына әсер ететін негізгі жарық көзінің параметрлері: Мақалада лазердің жоғары фазалық ажыратымдылыққа (≤ 1 μ радиалды нысанамен) жетудегі жұмысының шектеулерін талдауға бағытталған.
4. ЛазерЖиілік шуы және сызық ені: Лазердің жиілік шуы интерференциялық фазалық шу тудыруы мүмкін, осылайша интерференциялық жолақтардың көрінуін азайтады. Оптикалық жол айырмашылығы шамамен 1 метр болатын интерферометр үшін 1 мк радиалды фазалық ажыратымдылыққа жету үшін лазердің сызық ені шамамен 30 Гц-тен аз болуы керек. Бұл жиіліктің тұрақтылығы үшін өте жоғары талап.жарық көзі.
5. Лазердің қарқындылығының шуы: Лазердің салыстырмалы қарқындылығының шуы (RIN) интерференциялық сигналдың фазалық қателігіне тікелей түрлендіріледі. Әдеттегі анықтау жарық қуатында (~100 μW) 1 μ радиалды фазалық ажыратымдылыққа жету үшін лазердің RIN мәнін -120 дБ-ден төмен түсіру қажет. Бұл жарық көзінің қарқындылығының тұрақтылығы үшін өте жоғары талап.
Қорытындылай келе, талшықты-оптикалық гидрофон жүйесін талдау арқылы негізгі жарық көзіне – бір жиілікті жартылай өткізгіш лазерге – интерференция принципіне негізделген дәл өлшеу кезінде өте тар сызықтық ені (жоғары жиілікті тұрақтылық) және өте төмен қарқынды шу тұрғысынан қойылатын қатаң талаптар әзірленді және кең ауқымды жүйелік қолданбаларда кездесетін лазерлік жиілікті тұрақтандыру қиындықтары ұсынылды.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 7 сәуір