Cymhwyso Laser Lled-ddargludydd Amledd Sengl mewn Mesur Manwl Ymyrraeth Tonnau Golau

CymhwysoLaser Lled-ddargludydd Amledd Senglmewn Mesur Manwl gywir o Ymyrraeth Tonnau Golau
Cymhwyso amledd sengllaser lled-ddargludyddionmewn meysydd mesur manwl fel hydroffonau ffibr optig ac interferomedrau gwrando daear trafodir, a dadansoddir effaith allweddol perfformiad laser ar berfformiad systemau interferomedr yn fanwl.

Strwythur craidd ac egwyddor waith y system: Mae'r system hydroffon ffibr optig yn cynnwys pen synhwyro ac interferomedr yn bennaf (gan gymryd interferomedr MZ fel enghraifft). Yr egwyddor sylfaenol yw bod y signal sain (pwysedd sain Δ p) yn gweithredu ar y pen synhwyro, gan achosi newidiadau yn hyd a mynegai plygiannol y ffibr synhwyro sydd wedi'i lapio o amgylch y silindr gwag, a thrwy hynny gyflwyno newidiadau yn y llwybr optegol. Mae'r newid bach hwn yn y llwybr optegol (h.y. newid cyfnod) yn cael ei ganfod â sensitifrwydd uchel gan interferomedr.

1. Pen y synhwyrydd: Ei brif swyddogaeth yw trosi dirgryniadau sain yn newidiadau yn llwybr optegol yr interferomedr. Mae'r cyfernod sensitifrwydd s yn gysylltiedig â ffactorau fel hyd y ffibr L, ac mae ffibrau synhwyro hirach yn fuddiol ar gyfer gwella sensitifrwydd y system.
2. Interferomedr: Dyma'r "arf gorau" ar gyfer canfod newidiadau cyfnod bach. Mae gan ddwyster golau allbwn berthynas cosin â'r gwahaniaeth cyfnod. Drwy sefydlogi'r rhagfarn cyfnod statig φ ₀ ar y pwynt gweithredu orthogonal ((m+1/2) π), gall y system gyflawni'r sensitifrwydd canfod uchaf.
3. Paramedrau allweddol ffynhonnell golau sy'n effeithio ar berfformiad y system: Mae'r erthygl yn canolbwyntio ar ddadansoddi cyfyngiadau perfformiad laser ar gyflawni datrysiad cyfnod uchel (gyda tharged o ≤ 1 μ rad).
4. Lasersŵn amledd a lled llinell: Gall sŵn amledd y laser achosi sŵn cyfnod ymyrraeth, a thrwy hynny leihau gwelededd ymylon ymyrraeth. Ar gyfer ymyrraethydd â gwahaniaeth llwybr optegol o tua 1 metr, er mwyn cyflawni datrysiad cyfnod o 1 μ rad, mae angen i led llinell y laser fod yn llai na thua 30 Hz. Mae hwn yn ofyniad uchel iawn ar gyfer sefydlogrwydd amledd yffynhonnell golau.
5. Sŵn dwyster laser: Bydd sŵn dwyster cymharol (RIN) y laser yn cael ei drawsnewid yn uniongyrchol yn wall cyfnod y signal ymyrraeth. Er mwyn cyflawni datrysiad cyfnod o 1 μ rad ar bŵer golau canfod nodweddiadol (~100 μ W), mae angen lleihau RIN y laser i lai na -120 dB. Mae hwn yn ofyniad uchel iawn ar gyfer sefydlogrwydd dwyster ffynhonnell golau.

I grynhoi, drwy ddadansoddi'r system hydroffon ffibr optig, mae'r gofynion llym ar gyfer y ffynhonnell golau graidd – laser lled-ddargludyddion amledd sengl – o ran lled llinell hynod gul (sefydlogrwydd amledd uchel) a sŵn dwyster isel iawn mewn mesur manwl gywir yn seiliedig ar egwyddor ymyrraeth yn cael eu manylu, a chyflwynir yr heriau sefydlogi amledd laser a wynebir mewn cymwysiadau system ar raddfa fawr.