УжываннеАдначастотны паўправадніковы лазеру дакладным вымярэнні інтэрферэнцыі светлавых хваль
Ужыванне адной частатыпаўправадніковы лазерабмяркоўваюцца ў такіх галінах дакладных вымярэнняў, як валаконна-аптычныя гідрафоны і наземныя інтэрферометры, а таксама падрабязна аналізуецца ключавы ўплыў прадукцыйнасці лазера на прадукцыйнасць інтэрфераметрычных сістэм.
Асноўная структура і прынцып працы сістэмы: Валаконна-аптычная гідрафонная сістэма ў асноўным складаецца з датчыка і інтэрферометра (на прыкладзе інтэрферометра MZ). Асноўны прынцып заключаецца ў тым, што гукавы сігнал (гукавы ціск Δp) уздзейнічае на датчык, выклікаючы змены ў даўжыні і паказчыку праламлення датчыка, абматанага вакол пустога цыліндру, тым самым уносячы змены ў аптычны шлях. Гэта невялікае змяненне аптычнага шляху (г.зн. змена фазы) выяўляецца з высокай адчувальнасцю інтэрферометрам.
1. Галоўка датчыка: яе асноўная функцыя заключаецца ў пераўтварэнні гукавых ваганняў у змены аптычнага шляху інтэрферометра. Каэфіцыент адчувальнасці s залежыць ад такіх фактараў, як даўжыня валакна L, і больш доўгія датчыкі спрыяюць павышэнню адчувальнасці сістэмы.
2. Інтэрферометр: гэта «лепшая зброя» для выяўлення малых фазавых змен. Інтэнсіўнасць выходнага святла мае косінусную залежнасць ад рознасці фаз. Стабілізуючы статычнае зрушэнне фазы φ ₀ у артаганальнай рабочай кропцы ((m+1/2)π), сістэма можа дасягнуць найвышэйшай адчувальнасці выяўлення.
3. Асноўныя параметры крыніцы святла, якія ўплываюць на прадукцыйнасць сістэмы: Артыкул сканцэнтраваны на аналізе абмежаванняў прадукцыйнасці лазера ў дасягненні высокага фазавага разрознення (з мэтай ≤ 1 мкрад).
4. ЛазерЧастотны шум і шырыня лініі: Частотны шум лазера можа выклікаць інтэрферэнцыйны фазавы шум, тым самым зніжаючы бачнасць інтэрферэнцыйных палос. Для інтэрферометра з аптычнай рознасцю ходу каля 1 метра, каб дасягнуць фазавага разрознення 1 мкрад, шырыня лініі лазера павінна быць меншай за 30 Гц. Гэта вельмі высокае патрабаванне да частаснай стабільнасцікрыніца святла.
5. Шум інтэнсіўнасці лазера: Адносны шум інтэнсіўнасці (RIN) лазера будзе непасрэдна пераўтвораны ў памылку фазы перашкоднага сігналу. Каб дасягнуць фазавага разрознення 1 мкрад пры тыповай магутнасці выпраменьвання (~100 мкВт), RIN лазера неабходна знізіць да ўзроўню ніжэй за -120 дБ. Гэта вельмі высокае патрабаванне да стабільнасці інтэнсіўнасці крыніцы святла.
Карацей кажучы, на аснове аналізу валаконна-аптычнай сістэмы гідрафонаў вызначаны строгія патрабаванні да асноўнай крыніцы святла — аднакаштанснага паўправадніковага лазера — з пункту гледжання надзвычай вузкай шырыні лініі (высокая стабільнасць частаты) і надзвычай нізкай інтэнсіўнасці шуму пры дакладных вымярэннях на аснове прынцыпу інтэрферэнцыі, а таксама прадстаўлены праблемы стабілізацыі частаты лазера, з якімі сутыкаюцца ў маштабных сістэмных прымяненнях.
Час публікацыі: 07 красавіка 2026 г.