Teknologi pengesanan pertuturan jarak jauh laser

Teknologi pengesanan pertuturan jarak jauh laser
LaserPengesanan pertuturan jarak jauh: Mendedahkan struktur sistem pengesanan

Sebatang pancaran laser nipis menari dengan anggun di udara, mencari bunyi yang jauh secara senyap, prinsip di sebalik "keajaiban" teknologi futuristik ini adalah esoterik dan penuh daya tarikan. Hari ini, mari kita singkapkan teknologi yang menakjubkan ini dan terokai struktur serta prinsipnya yang indah. Prinsip pengesanan suara jauh laser ditunjukkan dalam Rajah 1(a). Sistem pengesanan suara jauh laser terdiri daripada sistem pengukuran getaran laser dan sasaran pengukuran getaran bukan kerjasama. Mengikut mod pengesanan pemulangan cahaya, sistem pengesanan boleh dibahagikan kepada jenis tanpa gangguan dan jenis gangguan, dan gambarajah skematik masing-masing ditunjukkan dalam Rajah 1(b) dan (c).

RAJAH 1 (a) Gambarajah blok pengesanan suara jauh laser; (b) Gambarajah skematik sistem pengukuran getaran jauh laser bukan interferometrik; (c) Gambarajah prinsip sistem pengukuran getaran jauh laser interferometrik

Sistem pengesanan tanpa gangguan Pengesanan tanpa gangguan adalah sifat rakan yang sangat mudah, melalui penyinaran laser permukaan sasaran, dengan gerakan serong modulasi azimut cahaya yang dipantulkan yang mengakibatkan perubahan pada hujung penerima keamatan cahaya atau imej bintik untuk mengukur secara langsung getaran mikro permukaan sasaran, dan kemudian "terus ke lurus" untuk mencapai pengesanan isyarat akustik jarak jauh. Mengikut struktur penerimapengesan foto, sistem tanpa gangguan boleh dibahagikan kepada jenis titik tunggal dan jenis tatasusunan. Teras struktur titik tunggal ialah "pembinaan semula isyarat akustik", iaitu, getaran permukaan objek diukur dengan mengukur perubahan keamatan cahaya pengesanan pengesan yang disebabkan oleh perubahan orientasi cahaya kembali. Struktur titik tunggal mempunyai kelebihan kos rendah, struktur mudah, kadar persampelan yang tinggi dan pembinaan semula isyarat akustik masa nyata mengikut maklum balas fotoarus pengesan, tetapi kesan bintik laser akan memusnahkan hubungan linear antara getaran dan keamatan cahaya pengesan, jadi ia menyekat aplikasi sistem pengesanan tanpa gangguan titik tunggal. Struktur tatasusunan membina semula getaran permukaan sasaran melalui algoritma pemprosesan imej bintik, supaya sistem pengukuran getaran mempunyai kebolehsuaian yang kuat terhadap permukaan kasar, dan mempunyai ketepatan dan kepekaan yang lebih tinggi.

Sistem pengesanan gangguan berbeza daripada ketumpulan pengesanan tanpa gangguan, pengesanan gangguan mempunyai daya tarikan yang lebih tidak langsung, prinsipnya adalah melalui penyinaran laser permukaan sasaran, permukaan sasaran di sepanjang paksi optik anjakan ke cahaya belakang memperkenalkan perubahan fasa/frekuensi, penggunaan teknologi gangguan untuk mengukur anjakan frekuensi/anjakan fasa untuk mencapai pengukuran getaran mikro jarak jauh. Pada masa ini, teknologi pengesanan interferometrik yang lebih maju boleh dibahagikan kepada dua jenis mengikut prinsip teknologi pengukuran getaran Doppler laser dan kaedah gangguan pencampuran kendiri laser berdasarkan pengesanan isyarat akustik jarak jauh. Kaedah pengukuran getaran Doppler Laser adalah berdasarkan kesan Doppler laser untuk mengesan isyarat bunyi dengan mengukur anjakan frekuensi Doppler yang disebabkan oleh getaran permukaan objek sasaran. Teknologi interferometri pencampuran kendiri laser mengukur anjakan, kelajuan, getaran dan jarak sasaran dengan membenarkan sebahagian daripada cahaya yang dipantulkan daripada sasaran jauh memasuki semula resonator laser dan menyebabkan modulasi amplitud dan frekuensi medan laser. Kelebihannya terletak pada saiz yang kecil dan kepekaan sistem pengukuran getaran yang tinggi, danlaser kuasa rendahboleh digunakan untuk mengesan isyarat bunyi jarak jauh. Sistem pengukuran pencampuran kendiri laser anjakan frekuensi untuk pengesanan isyarat pertuturan jarak jauh ditunjukkan dalam Rajah 2.

RAJAH 2 Gambarajah skematik sistem pengukuran pencampuran kendiri laser anjakan frekuensi

Sebagai cara teknikal yang berguna dan cekap, "ajaib" laser memainkan pertuturan jarak jauh bukan sahaja boleh dalam bidang pengesanan, malah dalam bidang pengesanan balas juga mempunyai prestasi yang sangat baik dan aplikasi yang luas – teknologi langkah balas pintasan laser. Teknologi ini boleh mencapai langkah balas pintasan aras 100 meter di bangunan dalaman, bangunan pejabat dan tempat dinding langsir kaca yang lain, dan satu peranti boleh melindungi bilik persidangan dengan keluasan tingkap 15 meter persegi dengan berkesan, selain kelajuan tindak balas pantas pengimbasan dan kedudukan dalam masa 10 saat, ketepatan kedudukan yang tinggi dengan kadar pengecaman lebih daripada 90%, dan kebolehpercayaan yang tinggi untuk kerja stabil jangka panjang. Teknologi langkah balas pintasan laser boleh memberikan jaminan yang kukuh untuk keselamatan maklumat akustik pengguna di pejabat industri utama dan senario lain.