ஒளி அலை குறுக்கீட்டின் துல்லியமான அளவீட்டில் ஒற்றை அதிர்வெண் குறைக்கடத்தி லேசரின் பயன்பாடு

பயன்பாடுஒற்றை அதிர்வெண் குறைக்கடத்தி லேசர்ஒளி அலை குறுக்கீட்டின் துல்லியமான அளவீட்டில்
ஒற்றை அதிர்வெண்ணின் பயன்பாடுகுறைக்கடத்தி லேசர்ஃபைபர் ஆப்டிக் ஹைட்ரோஃபோன்கள் மற்றும் தரை கேட்கும் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள் போன்ற துல்லியமான அளவீட்டுத் துறைகளில் விவாதிக்கப்படுவதோடு, இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் அமைப்புகளின் செயல்திறனில் லேசர் செயல்திறனின் முக்கிய தாக்கமும் ஆழமாகப் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது.

அமைப்பின் மையக் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்படும் கொள்கை: ஃபைபர் ஆப்டிக் ஹைட்ரோஃபோன் அமைப்பானது, முக்கியமாக ஒரு உணரும் தலை மற்றும் ஒரு இன்டர்ஃபெரோமீட்டரால் (உதாரணமாக MZ இன்டர்ஃபெரோமீட்டரை எடுத்துக்கொண்டால்) ஆனது. இதன் அடிப்படைக் கொள்கை என்னவென்றால், ஒலி சமிக்ஞை (ஒலி அழுத்தம் Δp) உணரும் தலையின் மீது செயல்படும்போது, ​​உள்ளீடற்ற உருளையைச் சுற்றிச் சுற்றப்பட்டிருக்கும் உணரும் ஃபைபரின் நீளம் மற்றும் ஒளிவிலகல் குறியீட்டில் மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன. இதன் மூலம், ஒளியியல் பாதையில் மாற்றங்கள் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த சிறிய ஒளியியல் பாதை மாற்றம் (அதாவது கட்ட மாற்றம்) ஒரு இன்டர்ஃபெரோமீட்டரால் அதிக உணர்திறனுடன் கண்டறியப்படுகிறது.

1. உணரித் தலை: ஒலி அதிர்வுகளை இன்டர்ஃபெரோமீட்டரின் ஒளியியல் பாதையில் ஏற்படும் மாற்றங்களாக மாற்றுவதே இதன் முக்கியச் செயல்பாடு ஆகும். உணர்திறன் குணகம் s என்பது இழை நீளம் L போன்ற காரணிகளுடன் தொடர்புடையது, மேலும் நீண்ட உணரும் இழைகள் அமைப்பின் உணர்திறனை மேம்படுத்துவதற்குப் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
2. இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்: சிறிய கட்ட மாற்றங்களைக் கண்டறிவதற்கான “சிறந்த ஆயுதம்” இதுவே. இதன் வெளியீட்டு ஒளிச்செறிவு, கட்ட வேறுபாட்டுடன் ஒரு கோசைன் தொடர்பைக் கொண்டுள்ளது. நிலையான கட்டச் சாய்வு φ ₀-ஐ செங்குத்தான இயக்கப் புள்ளியில் ((m+1/2) π) நிலைப்படுத்துவதன் மூலம், இந்த அமைப்பு மிக உயர்ந்த கண்டறிதல் உணர்திறனை அடைய முடியும்.
3. அமைப்பின் செயல்திறனைப் பாதிக்கும் முக்கிய ஒளி மூல அளவுருக்கள்: உயர் கட்டத் தெளிவுத்திறனை (≤ 1 μ rad என்ற இலக்குடன்) அடைவதில் லேசரின் செயல்திறன் வரம்புகளைப் பகுப்பாய்வு செய்வதில் இந்தக் கட்டுரை கவனம் செலுத்துகிறது.
4. லேசர்அதிர்வெண் இரைச்சல் மற்றும் அலைவரிசை அகலம்: லேசரின் அதிர்வெண் இரைச்சலானது குறுக்கீட்டு கட்ட இரைச்சலை ஏற்படுத்தக்கூடும், அதன் மூலம் குறுக்கீட்டு விளிம்புகளின் புலப்படும் தன்மையைக் குறைக்கிறது. சுமார் 1 மீட்டர் ஒளிப்பாதை வேறுபாடு கொண்ட ஒரு குறுக்கீட்டுமானியில், 1 μ rad கட்டத் தெளிவுத்திறனை அடைய, லேசரின் அலைவரிசை அகலம் சுமார் 30 Hz-க்கும் குறைவாக இருக்க வேண்டும். இது அதன் அதிர்வெண் நிலைத்தன்மைக்கு ஒரு மிக உயர்ந்த தேவையாகும்.ஒளி மூலம்.
5. லேசர் செறிவு இரைச்சல்: லேசரின் சார்பு செறிவு இரைச்சல் (RIN) குறுக்கீட்டு சமிக்ஞையின் கட்டப் பிழையாக நேரடியாக மாற்றப்படும். ஒரு வழக்கமான கண்டறிதல் ஒளி ஆற்றலில் (~100 μW) 1 μrad கட்டத் தெளிவுத்திறனை அடைய, லேசரின் RIN ஆனது -120 dB-க்குக் கீழே குறைக்கப்பட வேண்டும். ஒளி மூலத்தின் செறிவு நிலைத்தன்மைக்கு இது ஒரு மிக உயர்ந்த தேவையாகும்.

சுருக்கமாக, ஃபைபர் ஆப்டிக் ஹைட்ரோஃபோன் அமைப்பைப் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், குறுக்கீட்டுக் கொள்கையின் அடிப்படையிலான துல்லியமான அளவீட்டில், மைய ஒளி மூலமான ஒற்றை அதிர்வெண் குறைக்கடத்தி லேசருக்கு இருக்க வேண்டிய மிகக் குறுகிய அலைவரிசை (உயர் அதிர்வெண் நிலைத்தன்மை) மற்றும் மிகக் குறைந்த செறிவு இரைச்சல் ஆகிய கடுமையான தேவைகள் விரிவாக விளக்கப்பட்டுள்ளன; மேலும், பெரிய அளவிலான அமைப்புப் பயன்பாடுகளில் எதிர்கொள்ளப்படும் லேசர் அதிர்வெண் நிலைப்படுத்தல் சவால்களும் முன்வைக்கப்பட்டுள்ளன.