Тэхналогія лазернага дыстанцыйнага выяўлення маўлення

Тэхналогія лазернага дыстанцыйнага выяўлення маўлення
Лазердыстанцыйнае выяўленне маўлення: раскрыццё структуры сістэмы выяўлення

Тонкі лазерны прамень грацыёзна танцуе ў паветры, бясшумна шукаючы далёкія гукі. Прынцып гэтай футурыстычнай тэхналагічнай «магіі» строга эзатэрычны і поўны шарму. Сёння давайце прыадчынім заслону над гэтай дзіўнай тэхналогіяй і даследуем яе цудоўную структуру і прынцыпы. Прынцып лазернага дыстанцыйнага выяўлення голасу паказаны на малюнку 1(а). Сістэма лазернага дыстанцыйнага выяўлення голасу складаецца з лазернай сістэмы вымярэння вібрацыі і некааператыўнай мішэні для вымярэння вібрацыі. У залежнасці ад рэжыму выяўлення адлюстраванага святла, сістэмы выяўлення можна падзяліць на неінтэрферэнцыйныя і інтэрферэнцыйныя, а схематычная дыяграма паказана адпаведна на малюнку 1(b) і (c).

МАЛ. 1 (а) Блок-схема лазернага дыстанцыйнага выяўлення голасу; (б) Схематычная схема неінтэрфераметрычнай лазернай сістэмы дыстанцыйнага вымярэння вібрацыі; (в) Прынцыповая схема інтэрфераметрычнай лазернай сістэмы дыстанцыйнага вымярэння вібрацыі

Сістэма выяўлення адсутнасці перашкод. Выяўленне адсутнасці перашкод - гэта вельмі просты працэс, які ўключае лазернае апраменьванне паверхні мішэні, прычым нахільны рух адлюстраванага святла азімутальнай мадуляцыі прыводзіць да змяненняў інтэнсіўнасці святла або выявы плям на прыёмным канцы для непасрэднага вымярэння мікравібрацыі паверхні мішэні, а затым "прама да прама" для дасягнення дыстанцыйнага выяўлення акустычнага сігналу. У залежнасці ад структуры прыёмніка.фотадэтэктарСістэмы без інтэрферэнцыі можна падзяліць на аднакропкавыя і масіўныя. Асновай аднакропкавай структуры з'яўляецца «рэканструкцыя акустычнага сігналу», гэта значыць, вібрацыя паверхні аб'екта вымяраецца шляхам вымярэння змены інтэнсіўнасці святла дэтэктара, выкліканай зменай арыентацыі адбітага святла. Аднакропкавая структура мае перавагі нізкай кошту, прастаты структуры, высокай частаты дыскрэтызацыі і рэканструкцыі акустычнага сігналу ў рэжыме рэальнага часу ў адпаведнасці з зваротнай сувяззю фотатоку дэтэктара, але эфект лазернай плямістасці разбурае лінейную залежнасць паміж вібрацыяй і інтэнсіўнасцю святла дэтэктара, таму гэта абмяжоўвае прымяненне аднакропкавай сістэмы без інтэрферэнцыі. Масіўная структура рэканструюе вібрацыю паверхні аб'екта з дапамогай алгарытму апрацоўкі плямістых малюнкаў, так што сістэма вымярэння вібрацыі мае моцную адаптацыю да шурпатай паверхні, а таксама мае больш высокую дакладнасць і адчувальнасць.

Сістэма выяўлення перашкод адрозніваецца ад сістэмы выяўлення без перашкод па прынцыпе ўскоснага дзеяння. Прынцып выяўлення перашкод заключаецца ў тым, што паверхня аб'екта апраменьваецца лазерам. Змена фазы/частоты адбываецца ўздоўж аптычнай восі аб'екта, зрушанага да задняга святла. Для вымярэння зрушэння частоты/зрушэння фазы выкарыстоўваецца інтэрфераметрычная тэхналогія, якая дазваляе дыстанцыйна вымяраць мікравібрацыі. У цяперашні час больш прасунутыя тэхналогіі інтэрфераметрычнага выяўлення можна падзяліць на два тыпы: тэхналогію лазернага доплераўскага вымярэння вібрацыі і метад лазернай самаінтэрфераметрыі, заснаваны на дыстанцыйным выяўленні акустычнага сігналу. Метад лазернага доплераўскага вымярэння вібрацыі заснаваны на эфекце Доплера лазера для выяўлення гукавога сігналу шляхам вымярэння доплераўскага зрушэння частаты, выкліканага вібрацыяй паверхні аб'екта. Тэхналогія лазернай самаінтэрфераметрыі вымярае зрушэнне, хуткасць, вібрацыю і адлегласць да аб'екта, дазваляючы частцы адлюстраванага святла аддаленага аб'екта зноў трапіць у лазерны рэзанатар і выклікаць мадуляцыю амплітуды і частаты лазернага поля. Яго перавагі заключаюцца ў невялікіх памерах і высокай адчувальнасці сістэмы вымярэння вібрацыі, а таксама ў тым, штолазер нізкай магутнасціможа быць выкарыстаны для выяўлення аддаленага гукавога сігналу. На малюнку 2 паказана лазерная сістэма вымярэння са зрушэннем частаты і самазмешваннем для дыстанцыйнага выяўлення маўленчага сігналу.

РЫС. 2. Схематычная схема вымяральнай сістэмы з самазмешвальным лазерам са зрушэннем частаты

Як карысны і эфектыўны тэхнічны сродак, лазерная «магія» дыстанцыйнага прайгравання маўлення можа не толькі выкарыстоўваць у галіне выяўлення, але і ў галіне контрвыяўлення, што мае выдатную прадукцыйнасць і шырокае прымяненне — тэхналогія лазернага перахопу і контрмер. Гэтая тэхналогія дазваляе дасягнуць перахопу на адлегласці да 100 метраў у памяшканнях, офісных будынках і іншых месцах са шклянымі сценамі, і адна прылада можа эфектыўна абараніць канферэнц-залу з плошчай вокнаў 15 квадратных метраў, акрамя таго, яна мае хуткую хуткасць рэагавання сканавання і пазіцыянавання на працягу 10 секунд, высокую дакладнасць пазіцыянавання з узроўнем распазнавання больш за 90% і высокую надзейнасць для доўгатэрміновай стабільнай працы. Тэхналогія лазернага перахопу і контрмер можа забяспечыць надзейную гарантыю бяспекі акустычнай інфармацыі карыстальнікаў у ключавых прамысловых офісах і іншых сітуацыях.