Проводилась ли оптическая интерферометрия на радиочастотах с использованием лазерного гетеродинирования в нелинейном материале?

Если собрать узкополосное оптическое излучение большого телескопа с частотой ф 1 и смешивает его в нелинейном кристалле с лазерным светом близкой частоты ф 2 , это даст два новых сигнала в | ф 1 + ф 2 | и | ф 1 − ф 2 | .

Разностный сигнал | ф 1 − ф 2 | может быть уловлен электромагнитным путем, или, возможно, его можно было бы каким-то образом обнаружить как компонент переменного тока в фотодетекторе, возможно, фотодетектор был бы самим нелинейным элементом.

Как только сигнал становится электрическим, его можно записать для последующего воспроизведения и интерферометрии в автономном режиме, или для передачи на большие расстояния для оптической интерферометрии с большой базой, или для того и другого.

Это "вещь"? Делалось ли что-нибудь подобное или хотя бы пробовали?

Я думаю , что нет, потому что сигнал, который вы пытаетесь обнаружить, не будет когерентным.
@RobJeffries Я не вижу никакой разницы между этим и тем, как в принципе работает Телескоп Горизонтов Событий, можете ли вы указать на это? Оба используют локальные генераторы, которые синхронизируются позже во время анализа. Что именно, по вашему мнению, не будет согласовываться с чем-то еще?
Полагаю, я имею в виду, что локальный генератор и удаленный источник не поддерживают фиксированное фазовое соотношение в течение разумного периода времени (выраженного в терминах, кратных периоду волны). Оптическое гетеродинирование обычно выполняется там, где гетеродин и источник одинаковы. Тем не менее, я недостаточно осведомлен об этом, чтобы рискнуть ответить, но я подозреваю, что вы получите его, если разместите его на Physics SE.
@RobJeffries Я получил много мнений и аргументов, но я не уверен, что получу ответ на этот вопрос, как задано. Я не спрашиваю, думает ли кто-то, что это возможно, я спрашиваю, было ли это сделано. Моя проблема в том, что я почти уверен, что читал о чем-то подобном давным-давно, но я не знаю, было ли это формальным предложением или нет, или это были фактически результаты какой-то демонстрации.
Поиск в Google по запросу «ИНФРАКРАСНАЯ ГЕТЕРОДИННАЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ» находит множество статей и книг. Глядя на тезисы, кажется, что это было сделано, но со значительными ограничениями, которые авторы надеются преодолеть в ближайшем (или близком) будущем.
@SteveLinton, извините, что беспокою вас, у награды +100 все еще есть 23 часа до « льготного периода » .
@uhoh Спасибо за внимание, но на самом деле это не та область, о которой я много знаю, и я немного занят, чтобы исследовать ее из-за холода.

Ответы (1)

Возможно, у меня это есть, или у них .

Это может быть то, о чем я думал, интерферометр оптической интенсивности , основанный на эффекте Хэнбери-Брауна и Твисса , но с преобразованием с понижением частоты посредством гетеродинирования с помощью лазеров.

Однако: вместо гетеродинного процесса преобразования с понижением частоты, происходящего в оптическом кристалле, производящем радиоволны, которые электрически усиливаются, смешивание и детектирование происходит в полупроводниковом кристалле, действующем как фотодиод, а выходной сигнал представляет собой фотоэлектронный ток. Так что это не совсем то, что было описано в вопросе. Поскольку это, скорее всего, будет правильным способом проведения измерений, вероятно, я неправильно запомнил преобразование в радио с последующим электронным усилением.

ВОЗМОЖНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ УЗКИХ АСФИЧЕСКИХ ЛАЗЕРНЫХ ЛИНИЙ Fe II В ОКРЕСТНОСТИ ЭТА КИЛЯ С ПОМОЩЬЮ ГЕТЕРОДИННОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРометрИИ Брауна-Твисса-Тауна

В документе есть хорошее объяснение эффекта и измерения, которые они предлагают.

Существует усиление света, а фотоны — это бозоны и т. д.

Абстрактный

Мы рассматриваем возможность измерения истинной ширины узких оптических линий Fe II, наблюдаемых в спектрах пятен Вейгельта в окрестности Эта Киля. Линии возникают в результате вынужденного усиления спонтанного излучения при квантовых переходах между энергетическими уровнями с инвертированной населенностью (Йоханссон, Летохов, 2002, 2003, 2004). Линии должны иметь субдоплеровскую ширину спектра 30-100 МГц в зависимости от геометрии лазерного объема. Для проведения измерений со спектральным разрешением R > 10 7 и угловым разрешением лучше 0,1 угловой секунды предлагается использовать оптическую гетеродинную корреляционную интерферометрию Брауна-Твисса-Таунса. Оценки, сделанные для отношения S/N для оптического гетеродинного астрофизического лазерного эксперимента, подразумевают, что это осуществимо.

и что еще более важно из введения:

Корреляционная интерферометрия Брауна-Твисса (Hanbury Brown & Twiss, 1956; Hanbury Brown, 1974), модифицированная гетеродинным детектированием с использованием CO2-лазера в качестве гетеродина (Johnson et al., 1974) для области 10 мкм, хорошо подходит для одновременное достижение очень высокого углового и спектрального разрешения. Мы будем называть этот метод методом Брауна-Твисса-Таунса (БТТ). В диапазоне 0,9—1,0 мкм это можно сделать сегодня с помощью двух разнесенных в пространстве телескопов, оснащенных двумя гетеродинными фотоприемниками, например лавинными диодами, и перестраиваемым полупроводниковым лазерным диодом, передающим свое излучение по оптоволокну (раздел 3). Общий подход к этому методу уже рассматривался и обсуждался в неастрономическом журнале (Лавринович и Летохов, 1976; Летохов, 1996).В настоящей статье мы сосредоточимся на использовании корреляционной гетеродинной интерферометрии BBT для исследования линий лазера Fe II в диапазоне 0,9–1,0 мкм и соответствующих оценках отношения сигнал/шум (S/N) (раздел 4). .

И из раздела 3:

Чтобы освоить новые диапазоны длин волн и достичь высокого уровня спектрального разрешения, метод интерферометрии интенсивности был модифицирован и стал гетеродинной интерферометрией (Johnson et al., 1974). Этот метод использует локальный монохроматический лазерный генератор для создания биений между световой волной интересующей звезды и когерентной лазерной волной локального генератора. Метод можно считать промежуточным между интерферометрией интенсивности и прямой интерферометрией. Таунс и его сотрудники провели успешные наблюдения в 10-мкм инфракрасном окне атмосферы, используя CO2-лазер в качестве гетеродина (Johnsson et al., 1974; Townes, 1977). Используемая базовая линия состояла из пары вспомогательных телескопов, расположенных на расстоянии нескольких метров друг от друга на солнечном телескопе Китт-Пикс.

М. А. Джонсон, А. Л. Бетц и К. Х. Таунс, 10-мкм гетеродинный звездный интерферометр , 1974 г.

Пространственный интерферометр для длины волны 10 мкм, использующий два независимых телескопа, разнесенных на 5,5 м, гетеродинное детектирование инфракрасного излучения и выравнивание пути радиочастотным кабелем переменной длины, дал интерференционные полосы от излучения планеты Меркурий. Непрерывные наблюдения интерференционных полос в течение 4000 с указывают на замечательную стабильность разности оптических путей через атмосферу и два телескопа, колебания между 20-секундными средними значениями составляют около 1/6 длины волны 10 мкм.

DDS Hale et al (2000) Инфракрасный пространственный интерферометр Беркли: гетеродинный звездный интерферометр для среднего инфракрасного диапазона

Дано подробное описание инфракрасного пространственного интерферометра (ISI), разработанного в Лаборатории космических наук Калифорнийского университета в Беркли, который представляет собой интерферометр с высоким пространственным разрешением для длин волн среднего инфракрасного диапазона. Обсуждаются приборы, их возможности и производительность, анализ данных, научная программа и планы на будущее. Использование в системе гетеродинного обнаружения, аналогичного современному радиоинтерферометру, также сравнивается с гомодинными или прямыми методами, более распространенными в видимом и инфракрасном диапазонах. ISI продуктивно работает на горе Вильсон в течение последних 10 лет, измеряя материалы, непосредственно окружающие звезды, и их изменения, а также некоторые диаметры звезд. Описанные здесь новые спектральные возможности, недавнее увеличение длины базовой линии,

ИНЖИР. 1. Концептуальная блок-схема оптики ISI, схемы и гетеродинной системы обнаружения, включая лазерную фазовую синхронизацию и системы компенсации длины пути.

ИНЖИР. 1. Концептуальная блок-схема оптики ISI, схемы и гетеродинной системы обнаружения, включая лазерную фазовую синхронизацию и системы компенсации длины пути. Телескоп 1 и его прицеп с соответствующей оптикой и схемой обведены пунктирной линией. Телескоп 2 представлен оборудованием вне пунктирной линии. Трейлер для телескопа 1 является основным рабочим местом с центральным компьютером, линией задержки, коррелятором и оборудованием для сбора данных. Телескоп 2 и его прицеп содержат оборудование для компенсации длины пути в дополнение к необходимой оптике и оборудованию для обнаружения. Когда будет установлен третий телескоп, органы управления, линии задержки, сбор данных, корреляторы и другое оборудование, которое не требуется в каждом отдельном телескопе, будут размещены на центральной станции.

Смотрите также

Проводилась ли оптическая интерферометрия на радиочастотах с использованием лазерного гетеродинирования в нелинейном материале?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v