ХэрэглээДан давтамжийн хагас дамжуулагч лазерГэрлийн долгионы интерференцийн нарийвчлалтай хэмжилтэд
Ганц давтамжийн хэрэглээхагас дамжуулагч лазерШилэн кабелийн гидрофон болон газрын сонсох интерферометр зэрэг нарийвчлалтай хэмжилтийн салбарт хэлэлцэж, лазерын гүйцэтгэлийн интерферометрийн системийн гүйцэтгэлд үзүүлэх гол нөлөөллийг гүнзгийрүүлэн шинжилсэн.
Системийн гол бүтэц ба ажиллах зарчим: Шилэн кабелийн гидрофон систем нь голчлон мэдрэгч толгой болон интерферометрээс бүрдэнэ (MZ интерферометрийг жишээ болгон авч үзье). Үндсэн зарчим нь дуут дохио (дууны даралт Δ p) нь мэдрэгч толгойд үйлчилж, хөндий цилиндрийг ороосон мэдрэгч шилэн кабелийн урт болон хугарлын индекст өөрчлөлт оруулж, улмаар оптик замд өөрчлөлт оруулдаг. Энэхүү жижиг оптик замын өөрчлөлтийг (өөрөөр хэлбэл фазын өөрчлөлт) интерферометрээр өндөр мэдрэмжтэйгээр илрүүлдэг.
1. Мэдрэгч толгой: Үүний гол үүрэг нь дууны чичиргээг интерферометрийн оптик замын өөрчлөлт болгон хувиргах явдал юм. Мэдрэмжийн коэффициент s нь шилэн кабелийн урт L зэрэг хүчин зүйлүүдтэй холбоотой бөгөөд илүү урт мэдрэгчтэй шилэн кабелиуд нь системийн мэдрэмжийг сайжруулахад ашигтай байдаг.
2. Интерферометр: Энэ нь жижиг фазын өөрчлөлтийг илрүүлэх "хамгийн сайн зэвсэг" юм. Гаралтын гэрлийн эрчим нь фазын зөрүүтэй косинус хамааралтай байдаг. Ортогональ ажиллах цэг дээр ((m+1/2) π) статик фазын хазайлт φ ₀-г тогтворжуулснаар систем нь хамгийн өндөр илрүүлэлтийн мэдрэмжийг бий болгож чадна.
3. Системийн гүйцэтгэлд нөлөөлдөг гэрлийн эх үүсвэрийн гол параметрүүд: Энэхүү өгүүлэлд өндөр фазын нягтралд (≤ 1 μ радиустай) хүрэхэд лазерын гүйцэтгэлийн хязгаарлалтыг шинжлэхэд анхаарлаа хандуулсан болно.
4. Лазердавтамжийн шуугиан ба шугамын өргөн: Лазерын давтамжийн шуугиан нь интерференцийн фазын шуугиан үүсгэж, улмаар интерференцийн хүрээний харагдах байдлыг бууруулдаг. Ойролцоогоор 1 метрийн оптик замын зөрүүтэй интерферометрийн хувьд 1 μ радиус фазын нягтралд хүрэхийн тулд лазерын шугамын өргөн нь 30 Гц-ээс бага байх шаардлагатай. Энэ нь давтамжийн тогтвортой байдлын маш өндөр шаардлага юм.гэрлийн эх үүсвэр.
5. Лазерын эрчимийн шуугиан: Лазерын харьцангуй эрчимийн шуугиан (RIN) нь хөндлөнгийн дохионы фазын алдаа болж шууд хувирна. Ердийн илрүүлэх гэрлийн хүч (~100 μW) дээр 1 μ рад фазын нарийвчлалд хүрэхийн тулд лазерын RIN-ийг -120 дБ-ээс доош бууруулах шаардлагатай. Энэ нь гэрлийн эх үүсвэрийн эрчимийн тогтвортой байдалд маш өндөр шаардлага тавьдаг.
Товчхондоо, шилэн кабелийн гидрофон системийг шинжилснээр гол гэрлийн эх үүсвэр болох нэг давтамжийн хагас дамжуулагч лазерт тавигдах хатуу шаардлагыг интерференцийн зарчимд суурилсан нарийвчлалтай хэмжилтийн маш нарийн шугамын өргөн (өндөр давтамжийн тогтвортой байдал) болон маш бага эрчимтэй шуугиантай холбоотойгоор боловсруулж, томоохон хэмжээний системийн хэрэглээнд тулгардаг лазерын давтамжийг тогтворжуулах сорилтуудыг танилцуулж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 4-р сарын 7