AlkalmazásaEgyfrekvenciás félvezető lézera fényhullám-interferencia pontos mérésében
Egyetlen frekvencia alkalmazásafélvezető lézerA precíziós mérési területeken, például a száloptikás hidrofonokban és a földi hallgatózású interferométerekben alkalmazott lézerteljesítményt tárgyalja, és részletesen elemzi a lézerteljesítménynek az interferométer rendszerek teljesítményére gyakorolt kulcsfontosságú hatását.
A rendszer alapvető felépítése és működési elve: A száloptikás hidrofonrendszer főként egy érzékelőfejből és egy interferométerből áll (példaként az MZ interferométert vesszük). Az alapelv az, hogy a hangjel (Δp hangnyomás) az érzékelőfejre hat, ami megváltoztatja az üreges henger köré tekeredő érzékelőszál hosszát és törésmutatóját, ezáltal változásokat idéz elő az optikai úton. Ezt a kismértékű optikai útváltozást (azaz fázisváltozást) nagy érzékenységgel érzékeli egy interferométer.
1. Szenzorfej: Fő funkciója a hangrezgések átalakítása az interferométer optikai útjában bekövetkező változásokká. Az s érzékenységi együttható olyan tényezőkhöz kapcsolódik, mint a szál hossza (L), és a hosszabb érzékelő szálak előnyösek a rendszer érzékenységének javítása szempontjából.
2. Interferométer: Ez a „legjobb fegyver” a kis fázisváltozások detektálására. A kimenő fényintenzitás koszinusz összefüggésben áll a fáziskülönbséggel. A statikus fáziseltolódás φ ₀ stabilizálásával az ortogonális munkaponton ((m+1/2) π) a rendszer a legnagyobb detektálási érzékenységet érheti el.
3. A rendszer teljesítményét befolyásoló fő fényforrás-paraméterek: A cikk a lézerteljesítmény korlátainak elemzésére összpontosít a nagy fázisfelbontás (≤ 1 μrad célértékkel) elérésében.
4. LézerFrekvenciazaj és vonalszélesség: A lézer frekvenciazaja interferencia fáziszajt okozhat, ezáltal csökkentve az interferenciacsíkok láthatóságát. Egy körülbelül 1 méteres optikai útkülönbséggel rendelkező interferométer esetében az 1 μrad fázisfelbontás eléréséhez a lézer vonalszélességének kisebbnek kell lennie, mint körülbelül 30 Hz. Ez nagyon magas követelmény a lézer frekvenciastabilitása szempontjából.fényforrás.
5. Lézerintenzitás-zaj: A lézer relatív intenzitás-zaja (RIN) közvetlenül az interferenciajel fázishibájává alakul. Ahhoz, hogy egy tipikus detektáló fényteljesítmény mellett (~100 μW) 1 μrad fázisfelbontást érjünk el, a lézer RIN-jét -120 dB alá kell csökkenteni. Ez nagyon magas követelmény a fényforrás intenzitásának stabilitása szempontjából.
Összefoglalva, a száloptikás hidrofonrendszer elemzésével kidolgozásra kerülnek a magfényforrással – egyfrekvenciás félvezető lézerrel – szemben támasztott szigorú követelmények a rendkívül keskeny vonalszélesség (nagyfrekvenciás stabilitás) és a rendkívül alacsony intenzitású zaj tekintetében az interferencia-elven alapuló precíziós mérés során, valamint bemutatásra kerülnek a lézerfrekvencia-stabilizáció kihívásai a nagyméretű rendszeralkalmazásokban.
Közzététel ideje: 2026. április 7.