Лазер алсын яриа илрүүлэх технологи

Лазер алсын яриа илрүүлэх технологи
ЛазерАлсын яриа илрүүлэх: Илрүүлэх системийн бүтцийг илрүүлэх

Нимгэн лазер туяа агаарт уянгалаг бүжиглэж, алс холын дуу чимээг чимээгүйхэн хайж байдаг бөгөөд энэхүү футуристик технологийн "ид шид"-ийн цаад зарчим нь зөвхөн нууцлаг бөгөөд сэтгэл татам зүйл юм. Өнөөдөр энэхүү гайхалтай технологийн хөшгийг нээж, түүний гайхалтай бүтэц, зарчмуудыг судалцгаая. Лазерын алсын дуу хоолой илрүүлэх зарчмыг Зураг 1(a)-д үзүүлэв. Лазерын алсын дуу хоолой илрүүлэх систем нь лазерын чичиргээ хэмжих систем болон хамтын ажиллагаагүй чичиргээ хэмжих байнаас бүрдэнэ. Гэрлийн буцах илрүүлэх горимын дагуу илрүүлэх системийг хөндлөнгийн оролцоогүй төрөл ба хөндлөнгийн оролцооны төрөл гэж хувааж болох бөгөөд схемийн диаграммыг Зураг 1(b) ба (c)-д тус тус үзүүлэв.

ЗУРАГ 1 (a) Лазерын алсын дуу хоолой илрүүлэлтийн блок диаграмм; (b) Интерферометрийн бус лазерын алсын чичиргээ хэмжих системийн бүдүүвч диаграмм; (c) Интерферометрийн лазерын алсын чичиргээ хэмжих системийн зарчмын диаграмм

1. Хөндлөнгийн бус илрүүлэлтийн систем Хөндлөнгийн бус илрүүлэлт нь маш энгийн шинж чанартай бөгөөд бай гадаргууг лазераар цацаж, ойсон гэрлийн азимутын модуляцийн ташуу хөдөлгөөнөөр гэрлийн эрч хүч эсвэл толбоны дүрсний хүлээн авах төгсгөлд өөрчлөлт орж, бай гадаргуугийн бичил чичиргээг шууд хэмжиж, дараа нь "шууднаас шулуун" алсын зайнаас акустик дохиог илрүүлэх боломжтой. Хүлээн авагчийн бүтцийн дагууфотодетектор, хөндлөнгийн оролцоогүй системийг нэг цэгийн төрөл ба массив төрөл гэж хувааж болно. Нэг цэгийн бүтцийн гол цөм нь "дуу авианы дохиог сэргээн босгох" явдал юм, өөрөөр хэлбэл объектын гадаргуугийн чичиргээг буцаж ирэх гэрлийн чиглэлийн өөрчлөлтөөс үүдэлтэй илрүүлэгчийн илрүүлэх гэрлийн эрчимийн өөрчлөлтийг хэмжих замаар хэмждэг. Нэг цэгийн бүтэц нь бага өртөгтэй, энгийн бүтэцтэй, өндөр түүвэрлэлтийн хурдтай, илрүүлэгч фото гүйдлийн хариу урвалын дагуу дуу авианы дохиог бодит цагийн сэргээн босгох давуу талуудтай боловч лазерын толбоны нөлөө нь чичиргээ ба илрүүлэгчийн гэрлийн эрчим хоорондын шугаман хамаарлыг устгах тул нэг цэгийн хөндлөнгийн оролцоогүй илрүүлэх системийн хэрэглээг хязгаарладаг. Массив бүтэц нь толбоны дүрс боловсруулах алгоритмаар дамжуулан байны гадаргуугийн чичиргээг сэргээн босгодог тул чичиргээ хэмжих систем нь барзгар гадаргуу дээр хүчтэй дасан зохицох чадвартай, өндөр нарийвчлал, мэдрэмжтэй байдаг.

ຌ. Интерференцийн илрүүлэлтийн систем нь интерференцийн бус илрүүлэлтийн мохоо байдлаас ялгаатай бөгөөд интерференцийн илрүүлэлт нь илүү шууд бус сэтгэл татам бөгөөд зарчим нь байны гадаргууг лазераар цацруулах, шилжилтийн оптик тэнхлэгийн дагуу байны гадаргуу нь арын гэрэл рүү фаз/давтамжийн өөрчлөлтийг нэвтрүүлэх, давтамжийн шилжилт/фазын шилжилтийг хэмжих интерференцийн технологийг ашиглан алсын микрочичиргээний хэмжилтийг хийдэг. Одоогийн байдлаар илүү дэвшилтэт интерференцийн илрүүлэлтийн технологийг лазер Допплер чичиргээний хэмжилтийн технологи болон алсын акустик дохио илрүүлэхэд суурилсан лазер өөрөө холих интерференцийн аргын зарчмын дагуу хоёр төрөлд хувааж болно. Лазер Допплер чичиргээний хэмжилтийн арга нь байны гадаргуугийн чичиргээнээс үүдэлтэй Допплер давтамжийн шилжилтийг хэмжих замаар дууны дохиог илрүүлэх лазерын Допплерийн эффект дээр суурилдаг. Лазер өөрөө холих интерференцийн технологи нь алсын байны ойсон гэрлийн нэг хэсгийг лазер резонаторт дахин оруулж, лазерын талбайн далайц ба давтамжийг модуляцлах замаар байны шилжилт, хурд, чичиргээ болон зайг хэмждэг. Үүний давуу талууд нь чичиргээ хэмжих системийн жижиг хэмжээ, өндөр мэдрэмжтэй байдал бөгөөдбага чадлын лазералсын дуут дохиог илрүүлэхэд ашиглаж болно. Алсын ярианы дохиог илрүүлэх давтамжийн шилжилтийн лазер өөрөө холих хэмжилтийн системийг Зураг 2-т үзүүлэв.

ЗУРАГ 2 Давтамжийн шилжилтийн лазер өөрөө холих хэмжилтийн системийн бүдүүвч диаграмм

Хэрэгтэй, үр ашигтай техникийн хэрэгсэл болох лазерын "шидэт" алсын яриа нь зөвхөн илрүүлэх салбарт төдийгүй эсрэг илрүүлэх салбарт маш сайн гүйцэтгэлтэй бөгөөд өргөн хэрэглэгддэг - лазерын барьж авах эсрэг арга хэмжээний технологи. Энэхүү технологи нь дотор, оффисын барилга болон бусад шилэн хөшигний хананы газарт 100 метрийн түвшний барьж авах эсрэг арга хэмжээг авах боломжтой бөгөөд ганц төхөөрөмж нь 15 хавтгай дөрвөлжин метр цонхтой хурлын өрөөг үр дүнтэй хамгаалж, 10 секундын дотор сканнердах, байршил тогтоох хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх, 90%-иас дээш таних өндөр нарийвчлалтай байршил тогтоох, урт хугацааны тогтвортой ажиллах өндөр найдвартай байдлыг хангаж чадна. Лазерын барьж авах эсрэг арга хэмжээний технологи нь гол салбарын оффисууд болон бусад нөхцөлд хэрэглэгчдийн акустик мэдээллийн аюулгүй байдлыг бат бөх баталгаажуулж чадна.