Teknologi deteksi suara jarak jauh laser

Teknologi deteksi suara jarak jauh laser
LaserDeteksi suara jarak jauh: Mengungkap struktur sistem deteksi

Sinar laser tipis menari dengan anggun di udara, diam-diam mencari suara yang jauh, prinsip di balik "keajaiban" teknologi futuristik ini benar-benar esoteris dan penuh pesona. Hari ini, mari kita singkap tabir teknologi menakjubkan ini dan jelajahi struktur dan prinsipnya yang luar biasa. Prinsip deteksi suara jarak jauh laser ditunjukkan pada Gambar 1(a). Sistem deteksi suara jarak jauh laser terdiri dari sistem pengukuran getaran laser dan target pengukuran getaran non-kooperatif. Menurut mode deteksi pantulan cahaya, sistem deteksi dapat dibagi menjadi tipe non-interferensi dan tipe interferensi, dan diagram skematiknya masing-masing ditunjukkan pada Gambar 1(b) dan (c).

GAMBAR 1 (a) Diagram blok deteksi suara jarak jauh laser; (b) Diagram skematik sistem pengukuran getaran jarak jauh laser non-interferometrik; (c) Diagram prinsip sistem pengukuran getaran jarak jauh laser interferometrik

I. Sistem deteksi non-interferensi. Deteksi non-interferensi adalah karakteristik yang sangat sederhana, melalui penyinaran laser pada permukaan target, dengan modulasi azimut cahaya pantulan yang bergerak miring sehingga menghasilkan perubahan intensitas cahaya atau citra bintik pada ujung penerima untuk secara langsung mengukur getaran mikro permukaan target, dan kemudian "langsung ke langsung" untuk mencapai deteksi sinyal akustik jarak jauh. Sesuai dengan struktur penerimafotodetektorSistem non-interferensi dapat dibagi menjadi tipe titik tunggal dan tipe susunan. Inti dari struktur titik tunggal adalah "rekonstruksi sinyal akustik", yaitu, getaran permukaan objek diukur dengan mengukur perubahan intensitas cahaya deteksi detektor yang disebabkan oleh perubahan orientasi cahaya pantulan. Struktur titik tunggal memiliki keunggulan biaya rendah, struktur sederhana, laju pengambilan sampel tinggi, dan rekonstruksi sinyal akustik secara real-time sesuai dengan umpan balik arus foto detektor, tetapi efek bintik laser akan merusak hubungan linier antara getaran dan intensitas cahaya detektor, sehingga membatasi penerapan sistem deteksi non-interferensi titik tunggal. Struktur susunan merekonstruksi getaran permukaan target melalui algoritma pemrosesan citra bintik, sehingga sistem pengukuran getaran memiliki kemampuan adaptasi yang kuat terhadap permukaan kasar, dan memiliki akurasi dan sensitivitas yang lebih tinggi.

II. Sistem deteksi interferensi berbeda dari deteksi non-interferensi yang kurang efektif. Deteksi interferensi memiliki daya tarik yang lebih tidak langsung, prinsipnya adalah melalui penyinaran laser pada permukaan target. Pergeseran permukaan target sepanjang sumbu optik ke cahaya latar menyebabkan perubahan fase/frekuensi. Teknologi interferensi digunakan untuk mengukur pergeseran frekuensi/pergeseran fase guna mencapai pengukuran getaran mikro jarak jauh. Saat ini, teknologi deteksi interferometri yang lebih canggih dapat dibagi menjadi dua jenis berdasarkan prinsip teknologi pengukuran getaran Doppler laser dan metode interferensi pencampuran laser berdasarkan deteksi sinyal akustik jarak jauh. Metode pengukuran getaran Doppler laser didasarkan pada efek Doppler laser untuk mendeteksi sinyal suara dengan mengukur pergeseran frekuensi Doppler yang disebabkan oleh getaran permukaan objek target. Teknologi interferometri pencampuran laser mengukur perpindahan, kecepatan, getaran, dan jarak target dengan memungkinkan sebagian cahaya pantulan dari target yang jauh untuk masuk kembali ke resonator laser dan menyebabkan modulasi amplitudo dan frekuensi medan laser. Keunggulannya terletak pada ukuran yang kecil dan sensitivitas tinggi dari sistem pengukuran getaran, danlaser daya rendahDapat digunakan untuk mendeteksi sinyal suara jarak jauh. Sistem pengukuran pencampuran mandiri laser pergeseran frekuensi untuk deteksi sinyal suara jarak jauh ditunjukkan pada Gambar 2.

GAMBAR 2 Diagram skematik sistem pengukuran pencampuran mandiri laser pergeseran frekuensi

Sebagai sarana teknis yang berguna dan efisien, teknologi laser "ajaib" yang memungkinkan komunikasi jarak jauh tidak hanya unggul dalam bidang deteksi, tetapi juga memiliki kinerja yang sangat baik dan aplikasi yang luas dalam bidang penanggulangan deteksi – teknologi penanggulangan intersepsi laser. Teknologi ini dapat mencapai penanggulangan intersepsi hingga jarak 100 meter di dalam ruangan, gedung perkantoran, dan tempat-tempat dengan dinding kaca lainnya. Satu perangkat dapat secara efektif melindungi ruang konferensi dengan luas jendela 15 meter persegi, selain kecepatan respons pemindaian dan penentuan posisi yang cepat dalam waktu 10 detik, akurasi penentuan posisi yang tinggi dengan tingkat pengenalan lebih dari 90%, dan keandalan tinggi untuk kerja stabil jangka panjang. Teknologi penanggulangan intersepsi laser dapat memberikan jaminan yang kuat untuk keamanan informasi akustik pengguna di kantor-kantor industri utama dan skenario lainnya.