تعزيز حساسية مقاييس فابري-بروت من خلال تقنيات المطابقة المتقدمة للوضع والأساليب التكيفية
DOI:
https://doi.org/10.54153/sjpas.2025.v7i2.1073الكلمات المفتاحية:
مقياس تداخل فابري-بيروت، تحسين الحساسية، تقنيات مطابقة الوضع، الاستشعار البصري، عدم تطابق الوضعالملخص
يُعتبر مقياس فابري-بروت جهازًا بصريًا حيويًا يُستخدم في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك الطيفية، والاستشعار، والقياس. على الرغم من استخدامه على نطاق واسع، غالبًا ما تعاني حساسية مقياس فابري-بروت بسبب عدم تطابق الوضع بين ذراعي الإدخال والإخراج، مما يؤدي إلى انخفاض دقة القياس. تقدم هذه الدراسة نهجًا شاملًا لتعزيز حساسية مقياس فابري-بروت من خلال اعتماد تقنيات متقدمة لمطابقة الوضع. لقد قمنا بتحسين المعلمات التصميمية الرئيسية، مثل انعكاسية المرآة، والفصل، والبراعة، لتحسين محاذاة شعاع الضوء الوارد مع الأوضاع الرنانة للجهاز. تضمنت الطرق التجريبية دمج الألياف المخروطية، وأنظمة العدسات، ومحولات الوضع لتحقيق أقصى تداخل للوضع. من خلال المعايرة الدقيقة والمحاذاة، قمنا بتقليل عدم تطابق الأوضاع، مما أدى إلى تحسينات كبيرة في الحساسية. أظهرت النتائج التجريبية زيادة ملحوظة في نسبة الإشارة إلى الضوضاء، وتحسين دقة القياس، وزيادة متانة المقياس. تُبرز هذه النتائج الدور الحاسم لتقنيات مطابقة الوضع في تعزيز أداء المقاييس البصرية. لا تُساهم هذه البحث في تقديم رؤى قيمة للتطبيقات التي تتطلب قياسات بصرية دقيقة فحسب، بل تمهد أيضًا الطريق لتحقيق تقدم في مجالات مثل التصوير الطبي والاستشعار البيئي. في النهاية، تُبرز الدراسة الإمكانية لتطوير أجهزة بصرية أكثر دقة وموثوقية من خلال استراتيجيات فعالة لمطابقة الوضع.
المراجع
] Kendir, E. and Yaltkaya, Ş., (2020). Variations of magnetic field measurement with an extrinsic Fabry-Perot interferometer by double-beam technique. Measurement, 151, p.107217.
[2] Mueller, G., Shu, Q.Z., Adhikari, R., Tanner, D.B., Reitze, D., Sigg, D., Mavalvala, N. and Camp, J., (2000). Determination and optimization of mode matching into optical cavities by heterodyne detection. Optics letters, 25(4), pp.266-268.
[3] Perreca, A., Brooks, A.F., Richardson, J.W., Töyrä, D. and Smith, R., (2020). Analysis and visualization of the output mode-matching requirements for squeezing in Advanced LIGO and future gravitational wave detectors. Physical Review D, 101(10), p.102005.
[4] Islam, M.R., Ali, M.M., Lai, M.H., Lim, K.S. and Ahmad, H., (2014). Chronology of Fabry-Perot interferometer fiber-optic sensors and their applications: a review. Sensors, 14(4), pp.7451-7488.
[5] Nan, T., Liu, B., Wu, Y., Wang, J., Mao, Y., Zhao, L., Sun, T., Wang, J. and Zhao, D., (2020). High-temperature fiber sensor based on two paralleled fiber-optic Fabry–Perot interferometers with ultrahigh sensitivity. Optical Engineering, 59(2), pp.027102-027102.
[6] Yaseen, S.D., (2021). Fabry-Perot interferometer and mode matching. Samarra Journal of Pure and Applied Science, 3(4), pp.160-168.
[7] Ma, Z., Cheng, S., Kou, W., Chen, H., Wang, W., Zhang, X. and Guo, T., (2019). Sensitivity-enhanced extrinsic Fabry–Perot interferometric fiber-optic microcavity strain sensor. Sensors, 19(19), p.4097.
[8] Chen, K., et al. (2018). Ultra-high sensitive fiber-optic Fabry-Perot cantilever enhanced resonant photoacoustic spectroscopy. Sensors and Actuators B: Chemical, 268, 205-209. DOI: 10.1016/j.snb.2018.04.075
[9] Zhiming, L.I.U., Jens, B., Shaobin, L.I.U. and Xiangkun, K.O.N.G., (2021). Investigations and prospects of Fabry-Perot antennas: a review. Journal of Systems Engineering and Electronics, 32(4), pp.731-747.
[10] Chen, Y., Zheng, Y., Xiao, H., Liang, D., Zhang, Y., Yu, Y., Du, C. and Ruan, S., (2022). Optical Fiber Probe Microcantilever Sensor Based on Fabry–Perot Interferometer. Sensors, 22(15), p.5748.
[11] Mielke, A.F. and Elam, K.A., (2009). Dynamic measurement of temperature, velocity, and density in hot jets using Rayleigh scattering. Experiments in fluids, 47, pp.673-688.
[12] Niu, S., et al. (2012). Resolution and sensitivity enhancements in strong grating-based fiber Fabry-Perot interferometric sensor system utilizing multiple reflection beams. Optics Communications, 285(12), 2826-2831. DOI: 10.1016/j.optcom.2011.12.021
[13] Rao, Y.J. (2006). Recent progress in fiber-optic extrinsic Fabry-Perot interferometric sensors. Optical Fiber Technology, 12(3), 227-237. DOI: 10.1016/j.yofte.2006.07.003
[14] Gallego, J., et al. (2016). High-finesse fiber Fabry-Perot cavities: stabilization and mode matching analysis. Applied Physics B, 122, 1-14. DOI: 10.1007/s00340-016-6293-3
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Copyright Notice
Authors retain copyright and grant the SJPAS journal right of first publication, with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in Samarra Journal of Pure and Applied Science.
The Samarra Journal of Pure and Applied Science permits and encourages authors to archive Pre-print and Post-print items submitted to the journal on personal websites or institutional repositories per the author's choice while providing bibliographic details that credit their submission, and publication in this journal. This includes the archiving of a submitted version, an accepted version, or a published version without any Risks.
