Laser bidezko urruneko ahotsa detektatzeko teknologia

Laser bidezko urruneko ahotsa detektatzeko teknologia
Laserraurruneko hizketa detekzioa: detekzio sistemaren egitura agerian uztea

Laser izpi mehe batek dotoreki dantzatzen du airean, isilean urruneko soinuak bilatuz, etorkizuneko "magia" teknologiko honen atzean dagoen printzipioa guztiz esoterikoa eta xarmaz betea da. Gaur, teknologia harrigarri honen gaineko estalkia altxatuko dugu eta bere egitura eta printzipio zoragarriak aztertuko ditugu. Laser bidezko urrutiko ahotsa detektatzeko printzipioa 1(a) irudian ageri da. Laser bidezko urrutiko ahotsa detektatzeko sistema laser bidezko bibrazio-neurketa sistemaz eta bibrazio-neurketa helburu ez-kooperatibo batez osatuta dago. Argi-itzulera detektatzeko moduaren arabera, detekzio-sistema interferentziarik gabeko motan eta interferentzia motan bana daiteke, eta eskema-diagrama 1(b) eta (c) irudietan ageri da, hurrenez hurren.

1. IRUDIA (a) Laser bidezko urrutiko ahotsa detektatzeko bloke-diagrama; (b) Laser bidezko urrutiko bibrazio-neurketa sistema ez-interferometrikoaren eskema-diagrama; (c) Laser bidezko urrutiko bibrazio-neurketa sistema interferometrikoaren printzipio-diagrama

Interferentziarik gabeko detekzio sistema. Interferentziarik gabeko detekzioa oso erraza da, helburu-gainazalaren laser irradiazioaren bidez, islatutako argiaren azimut modulazioaren mugimendu zeiharrak hartzailearen muturrean argiaren intentsitatea edo irudi-pikortsua aldatzen ditu helburu-gainazalaren mikrobibrazioa zuzenean neurtzeko, eta ondoren "zuzenetik zuzenera" urruneko seinale akustikoaren detekzioa lortzeko. Hartzailearen egituraren arabera...fotodetektagailu, interferentziarik gabeko sistema puntu bakarreko motatan eta matrize motatan bana daiteke. Puntu bakarreko egituraren muina "seinale akustikoaren berreraikuntza" da, hau da, objektuaren gainazaleko bibrazioa neurtzen da detektagailuaren detekzio-argiaren intentsitatearen aldaketa neurtuz, itzulera-argiaren orientazioaren aldaketak eragindakoa. Puntu bakarreko egiturak kostu baxuaren, egitura sinplearen, laginketa-tasa handiaren eta seinale akustikoaren denbora errealeko berreraikuntzaren abantailak ditu detektagailuaren fotokorrontearen feedbackaren arabera, baina laser-pikor efektuak bibrazioaren eta detektagailuaren argiaren intentsitatearen arteko erlazio lineala suntsituko du, beraz, puntu bakarreko interferentziarik gabeko detekzio-sistemaren aplikazioa mugatzen du. Matrizearen egiturak helburuaren gainazaleko bibrazioa berreraikitzen du pikor-irudien prozesatzeko algoritmoaren bidez, bibrazioaren neurketa-sistemak gainazal zakarrerako egokitzapen handia izan dezan, eta zehaztasun eta sentikortasun handiagoa izan dezan.

Interferentzia detekzio sistema interferentziarik gabeko detekzio zakarrarekiko desberdina da, interferentzia detekzioak xarma zeharkakoagoa du, printzipioa helburuaren gainazalaren laser irradiazioaren bidez egiten baita, helburuaren gainazalak ardatz optikoaren zehar desplazamendua atzeko argira fase/maiztasun aldaketa sartzen du, interferentzia teknologia erabiltzen du maiztasun aldaketa/fase aldaketa neurtzeko urruneko mikrobibrazio neurketa lortzeko. Gaur egun, interferometria detekzio teknologia aurreratuagoa bi motatan bana daiteke laser Doppler bibrazio neurketa teknologiaren printzipioaren eta laser auto-nahasketa interferentzia metodoaren arabera, urruneko seinale akustikoaren detekzioan oinarrituta. Laser Doppler bibrazio neurketa metodoa laserren Doppler efektuan oinarritzen da soinu seinalea detektatzeko, helburu objektuaren gainazalaren bibrazioak eragindako Doppler maiztasun aldaketa neurtuz. Laser auto-nahasketa interferometria teknologiak helburuaren desplazamendua, abiadura, bibrazioa eta distantzia neurtzen ditu, helburu urrunaren islatutako argiaren zati bat laser erresonadorean berriro sartzen utziz eta laser eremuaren anplitudearen eta maiztasunaren modulazioa eraginez. Bere abantailak bibrazio-neurketa sistemaren tamaina txikian eta sentikortasun handian datza, etapotentzia txikiko laserraurruneko soinu-seinalea detektatzeko erabil daiteke. Urruneko ahots-seinalea detektatzeko maiztasun-aldaketako laser bidezko auto-nahasketa neurtzeko sistema bat 2. irudian ageri da.

2. IRUDIA Maiztasun-aldaketako laser auto-nahasketa neurketa-sistemaren eskema-diagrama

Baliabide tekniko erabilgarri eta eraginkor gisa, laser "magikoak" urruneko hizketa erreproduzitzea ez da soilik detekzio arloan erabil daitekeena, kontra-detekzio arloan ere errendimendu bikaina eta aplikazio zabala du: laser bidezko intertzepzio-kontraneurrien teknologia. Teknologia honek 100 metroko mailako intertzepzio-kontraneurriak lor ditzake barruko eraikinetan, bulego eraikinetan eta beste beirazko gortina-horma batzuetan, eta gailu bakar batek 15 metro koadroko leiho-azalera duen bilera-gela bat eraginkortasunez babestu dezake, eskaneatzeko eta 10 segundotan kokatzeko erantzun-abiadura azkarraz gain, % 90etik gorako kokapen-zehaztasun handiaz eta epe luzerako lan egonkorrerako fidagarritasun handiaz gain. Laser bidezko intertzepzio-kontraneurrien teknologiak erabiltzaileen informazio akustikoaren segurtasunerako berme sendoa eman dezake industria-bulego garrantzitsuetan eta beste eszenatoki batzuetan.