Νέο συμβολόμετρο ενισχύει την οπτική μέτρηση με κρύσταλλο χαλαζία

Μια νέα τεχνική οπτικής μέτρησης έχει επιτύχει πρωτοφανή ακρίβεια στην ανάλυση της οπτικής δραστηριότητας των κρυστάλλων του κουάρτς.το πανταχού παρόν υλικό που βρίσκεται σε καθημερινά αντικείμενα από ρολόγια έως ηλεκτρονικές συσκευές.

Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει μια καινοτόμο μέθοδο που συνδυάζει κυκλικές και γραμμικές ιδιωτικές καταστάσεις πόλωσης με οπτική ετεροδαιτική παρεμβολαιομετρία αληθινής φάσης, επιτρέποντας σε πραγματικό χρόνοΜετρήσεις υψηλής ακρίβειας των οπτικών ιδιοτήτων του χαλαζίαΗ πρόοδος αυτή υπόσχεται σημαντικές συνέπειες για την οπτική μηχανική και την επιστήμη των υλικών.

Η ερευνητική ομάδα, που ειδικεύεται σε ακριβείς οπτικές μετρήσεις, σχεδίασε ένα μοναδικό σύστημα ετεροδικούς παρεμβολισμού πόλωσης κοινής διαδρομής.Αυτή η ρύθμιση αξιοποιεί τα εγγενή κυκλικά χαρακτηριστικά διπλής αμβλυσμού και γραμμικού διπλής αμβλυσμού του κουάρτς για την παρακολούθηση μικροσκοπικών αλλαγών φάσης που προκαλούνται από την αλληλεπίδραση του φωτός με τους κρυστάλλους.

Σε αντίθεση με τις συμβατικές μεθόδους που είναι ευάλωτες σε περιβαλλοντικές διαταραχές όπως οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και οι δονήσεις, η νέα προσέγγιση μέτρησης "αληθινής φάσης" καταστέλλει αποτελεσματικά τέτοιες παρεμβολές.Τα πειραματικά αποτελέσματα αποδεικνύουν την αξιοσημείωτη αναλογία σήματος-θόρυβου του συστήματος των 75 για τις αλλαγές φάσης που προκαλούνται από την πλευρική μετατόπιση του κουάρτζου, επιτυγχάνοντας ακρίβεια μέτρησης στα 10^{- 7}επίπεδο.

Η βασική καινοτομία του συστήματος έγκειται στη σχεδίαση της οπτικής διαδρομής του.Μετά τη διέλευση από ακουστο-οπτικούς διαμορφωτές που δημιουργούν ελαφρές διαφορές συχνότητας, οι ακτίνες μετατρέπονται σε δεξιό και αριστερό κυκλικά πόλικο φως μέσω μιας πλάκας τέταρτου κύματος.

Καθώς αυτές οι πολωμένες ακτίνες διασχίζουν τον κρύσταλλο του κουάρτς, η οπτική δραστηριότητα προκαλεί μια διαφορά φάσης μεταξύ τους.με παρεμβομετρικές πληροφορίες που αποκαλύπτουν την ακριβή μετατόπιση φάσης που προκαλείται από τις οπτικές ιδιότητες του κουαρτζού.

Πέρα από την ακρίβεια της, η τεχνική προσφέρει δυνατότητες μέτρησης σε πραγματικό χρόνο, μια σημαντική πρόοδο έναντι των παραδοσιακών μεθόδων που απαιτούν σύνθετη επεξεργασία δεδομένων εκτός σύνδεσης.Αυτό το χαρακτηριστικό αποδεικνύεται ιδιαίτερα χρήσιμο για εφαρμογές που απαιτούν ταχεία, ακριβείς μετρήσεις οπτικής δραστηριότητας, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής οπτικών συσκευών και της βιοϊατρικής απεικόνισης.

Η ερευνητική ομάδα προβλέπει ευρύτερες εφαρμογές για αυτή την τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένων μελετών της βιομοριακής χιραλότητας που θα μπορούσαν να προωθήσουν τη φαρμακευτική ανάπτυξη και την ιατρική διάγνωση.Πραγματοποιούνται σχέδια για τη βελτίωση της ταχύτητας και της σταθερότητας της μέτρησης του συστήματος, ώστε να διευρυνθεί η χρήση του σε όλους τους επιστημονικούς κλάδους.

Η έρευνα, η οποία δημοσιεύθηκε σε ένα εξέχον διεθνές περιοδικό οπτικής, έχει προσελκύσει σημαντική προσοχή από την επιστημονική κοινότητα.Οι εμπειρογνώμονες αναγνωρίζουν τη συμβολή της μελέτης ως τόσο μια αποτελεσματική λύση για την ακριβή ανάλυση των κρυστάλλων του κουάρτς όσο και ως βάση για τη μελλοντική έρευνα οπτικών υλικών.