Notkun eintíðnis hálfleiðara leysis við nákvæma mælingu á ljósbylgjutruflunum

Umsókn umEinfaldur tíðni hálfleiðara leysirí nákvæmri mælingu á ljósbylgjutruflunum
Notkun einnar tíðnihálfleiðara leysirFjallað er um nákvæmnismælingar á sviðum eins og ljósleiðaravatnsfónum og truflunarmæla á jörðu niðri, og lykiláhrif leysigeisla á afköst truflunarmælakerfa eru greind ítarlega.

Kjarnabygging og virkni kerfisins: Ljósleiðarakerfi með vatnsfón samanstendur aðallega af skynjarahaus og truflunarmæli (tökum MZ truflunarmæli sem dæmi). Grunnreglan er sú að hljóðmerkið (hljóðþrýstingur Δp) verkar á skynjarahausinn og veldur breytingum á lengd og ljósbrotsstuðul skynjaraþráðarins sem er vafinn utan um hola sívalninginn og veldur þannig breytingum á ljósleiðinni. Þessi litla breyting á ljósleiðinni (þ.e. fasabreyting) er greind með mikilli næmni með truflunarmæli.

1. Skynjarahaus: Meginhlutverk hans er að umbreyta hljóðsveiflum í breytingar á ljósleið truflunarmælisins. Næmnistuðullinn s tengist þáttum eins og trefjalengd L, og lengri skynjunartrefjar eru gagnlegir til að bæta næmi kerfisins.
2. Truflunarmælir: Þetta er „besta vopnið“ til að greina litlar fasabreytingar. Ljósstyrkur útgangs hefur kósínussamband við fasamismuninn. Með því að stöðuga stöðuga fasaskekkju φ₀ við rétthyrnda rekstrarpunktinn ((m+1/2)π) getur kerfið náð hæstu greiningarnæmi.
3. Lykilbreytur ljósgjafa sem hafa áhrif á afköst kerfisins: Greinin fjallar um að greina takmarkanir afkasta leysigeisla við að ná mikilli fasaupplausn (með markmiði ≤ 1 μ rad).
4. LeysirTíðnisuð og línubreidd: Tíðnisuð leysigeislans getur valdið fasa-truflun og þar með dregið úr sýnileika truflunarjaðra. Fyrir truflunarmæli með ljósleiðarmun upp á um 1 metra, til að ná fasaupplausn upp á 1 μ rad, þarf línubreidd leysigeislans að vera minni en um 30 Hz. Þetta er mjög há krafa fyrir tíðnistöðugleika leysigeislans.ljósgjafi.
5. Hávaði frá leysigeislastyrk: Hlutfallslegur hávaði frá leysigeislanum (RIN) verður umbreytt beint í fasavillu truflunarmerkisins. Til að ná fasaupplausn upp á 1 μ rad við dæmigerða ljósafl (~100 μ W) þarf að lækka RIN leysigeislans niður fyrir -120 dB. Þetta er mjög há krafa um stöðugleika ljósstyrks.

Í stuttu máli, með því að greina ljósleiðarakerfi fyrir vatnshljóðnema, eru útskýrðar strangar kröfur um kjarna ljósgjafans – eintíðni hálfleiðara leysir – hvað varðar afar þrönga línubreidd (stöðugleika á mikilli tíðni) og afar lágan styrkleikahávaða í nákvæmum mælingum byggðum á truflunarreglunni, og kynntar eru áskoranir varðandi stöðugleika leysigeislatíðni í stórum kerfum.