Лазер хэлийг алсаас илрүүлэх технологи

Лазер хэлийг алсаас илрүүлэх технологи
ЛазерАлсын яриа илрүүлэх: Илрүүлэх системийн бүтцийг илчлэх

Нимгэн лазерын туяа агаарт дэгжин бүжиглэж, алсын дуу чимээг чимээгүйхэн хайдаг бөгөөд энэхүү футурист технологийн "ид шид"-ийн цаад зарчим нь хатуу эзотерик, сэтгэл татам юм. Өнөөдөр энэ гайхалтай технологийн хөшгийг өргөж, түүний гайхамшигтай бүтэц, зарчмуудыг судалж үзье. Лазераар алсаас дуу хоолойг илрүүлэх зарчмыг Зураг 1(а)-д үзүүлэв. Лазер алсын зайнаас дуу хоолой илрүүлэх систем нь лазер чичиргээ хэмжих систем болон чичиргээ хэмжих нэгжээс бүрдэнэ. Гэрэл буцах илрүүлэх горимын дагуу илрүүлэх системийг хөндлөнгийн бус төрөл ба хөндлөнгийн төрөлд хувааж болох бөгөөд схемийн диаграммыг Зураг 1(b) ба (c)-д тус тус үзүүлэв.

ЗУРАГ. 1 (a) Лазераар алсаас дуу хоолой илрүүлэх блок диаграмм; (б) Интерферометргүй лазерын зайнаас чичиргээ хэмжих системийн бүдүүвч диаграмм; (в) Интерферометрийн лазерын зайнаас чичиргээ хэмжих системийн үндсэн диаграмм

一. Хөндлөнгийн бус илрүүлэх систем Хөндлөнгийн бус илрүүлэх нь зорилтот гадаргууг лазераар цацрагаар цацаж, ойсон гэрлийн азимутын ташуу хөдөлгөөнөөр гэрлийн эрчмийг хүлээн авах хэсэг эсвэл толбоны дүрсийг өөрчлөхөд хүргэдэг маш энгийн шинж чанар юм. зорилтот гадаргуугийн бичил чичиргээг шууд хэмжиж, дараа нь алсын зайн акустик дохиог илрүүлэхийн тулд "шулуунаас шулуун" хүртэл. Хүлээн авагчийн бүтцийн дагууфото илрүүлэгч, хөндлөнгийн бус системийг нэг цэгийн төрөл ба массивын төрөлд хувааж болно. Нэг цэгийн бүтцийн гол цөм нь "акустик дохиог сэргээн босгох" явдал юм, өөрөөр хэлбэл буцах гэрлийн чиглэлийн өөрчлөлтөөс үүссэн детекторын илрүүлэх гэрлийн эрчмийн өөрчлөлтийг хэмжих замаар объектын гадаргуугийн чичиргээг хэмждэг. Нэг цэгийн бүтэц нь хямд өртөгтэй, энгийн бүтэцтэй, түүвэрлэлтийн өндөр хурдтай, детекторын фото гүйдлийн санал хүсэлтийн дагуу акустик дохиог бодит цаг хугацаанд сэргээдэг зэрэг давуу талтай боловч лазер толбоны эффект нь чичиргээ болон мэдрэгчийн гэрлийн эрчмийн шугаман хамаарлыг устгах болно. , тиймээс энэ нь нэг цэгийн хөндлөнгийн оролцоогүй илрүүлэх системийг ашиглахыг хязгаарладаг. Массивын бүтэц нь толбоны дүрс боловсруулах алгоритмаар дамжуулан байны гадаргуугийн чичиргээг сэргээдэг бөгөөд ингэснээр чичиргээ хэмжих систем нь барзгар гадаргууд хүчтэй дасан зохицох чадвартай бөгөөд өндөр нарийвчлал, мэдрэмжтэй байдаг.

二. Хөндлөнгийн илрүүлэх систем нь хөндлөнгийн бус илрүүлэх бүдүүлэгээс ялгаатай, хөндлөнгийн илрүүлэлт нь илүү шууд бус сэтгэл татам шинж чанартай, зарчим нь байны гадаргууг лазераар цацрагаар дамжуулж, арын гэрлийн шилжилтийн оптик тэнхлэгийн дагуу зорилтот гадаргуу юм. фаз/давтамжийн өөрчлөлт, алсын зайн бичил чичиргээний хэмжилтэнд хүрэхийн тулд давтамжийн шилжилт/фазын шилжилтийг хэмжих хөндлөнгийн технологийг ашиглах талаар танилцуулж байна. Одоогийн байдлаар илүү дэвшилтэт интерферометр илрүүлэх технологийг лазер Доплер чичиргээ хэмжих технологи, алсын акустик дохиог илрүүлэхэд суурилсан лазер өөрөө холих интерференцийн арга зарчмын дагуу хоёр төрөлд хувааж болно. Лазер Доплер чичиргээ хэмжих арга нь зорилтот объектын гадаргуугийн чичиргээнээс үүссэн Доплер давтамжийн шилжилтийг хэмжих замаар дууны дохиог илрүүлэх лазерын Доплер эффект дээр суурилдаг. Лазер өөрөө холих интерферометрийн технологи нь алсын байны ойсон гэрлийн нэг хэсэг нь лазер резонаторт дахин орж, лазерын талбайн далайц, давтамжийн модуляцийг бий болгосноор байны шилжилт, хурд, чичиргээ, зайг хэмждэг. Үүний давуу тал нь чичиргээ хэмжих системийн жижиг хэмжээтэй, өндөр мэдрэмжтэй байдагбага чадалтай лазералсын дуут дохиог илрүүлэхэд ашиглаж болно. Алсын ярианы дохиог илрүүлэх давтамж-шилжүүлэгч лазер өөрөө холих хэмжилтийн системийг Зураг 2-т үзүүлэв.

ЗУРАГ. 2 Давтамж шилжих лазер өөрөө холих хэмжилтийн системийн бүдүүвч диаграмм

Ашигтай, үр дүнтэй техникийн хэрэгслийн хувьд лазерын "шидэт" алсын яриа нь зөвхөн илрүүлэх чиглэлээр төдийгүй эсрэг илрүүлэх чиглэлээр маш сайн гүйцэтгэлтэй, өргөн хэрэглээтэй байдаг - лазер таслах эсрэг арга хэрэгсэл юм. Энэхүү технологи нь дотор, оффисын барилга болон бусад шилэн хөшигний хананд 100 метрийн түвшний саадыг арилгах боломжтой бөгөөд нэг төхөөрөмж нь сканнердах хурдацтай хариу үйлдэл үзүүлэхээс гадна 15 квадрат метр цонх бүхий хурлын танхимыг үр дүнтэй хамгаалах боломжтой. 10 секундын дотор байрлал тогтоох, 90%-иас дээш таних өндөр нарийвчлалтай, удаан хугацаанд тогтвортой ажиллах найдвартай байдал. Лазер саатуулах эсрэг арга хэмжээ авах технологи нь салбарын гол оффисууд болон бусад хувилбаруудад хэрэглэгчдийн акустик мэдээллийн аюулгүй байдлын хүчтэй баталгааг өгч чадна.