Laserteknik för fjärrdetektering av tal

Laserteknik för fjärrdetektering av tal
Laserfjärrdetektering av tal: Avslöjar detekteringssystemets struktur

En tunn laserstråle dansar graciöst genom luften och söker tyst efter avlägsna ljud. Principen bakom denna futuristiska teknologiska "magi" är strikt esoterisk och full av charm. Låt oss idag lyfta på slöjan från denna fantastiska teknik och utforska dess underbara struktur och principer. Principen för laserstyrd röstdetektering visas i figur 1(a). Laserstyrda röstdetekteringssystemet består av ett laservibrationsmätningssystem och ett icke-samarbetande vibrationsmätningsmål. Beroende på detekteringsläget för ljusåtergång kan detekteringssystemet delas in i icke-störningstyp och störningstyp, och det schematiska diagrammet visas i figur 1(b) respektive (c).

FIG. 1 (a) Blockschema för laserbaserad röstdetektering; (b) Schematiskt diagram för icke-interferometriskt laserbaserad vibrationsmätningssystem; (c) Principdiagram för interferometriskt laserbaserad vibrationsmätningssystem

Störningsfri detekteringssystem Störningsfri detektering är en mycket enkel karaktär, genom laserbestrålning av målytan, med den sneda rörelsen hos det reflekterade ljusets azimutmodulering vilket resulterar i förändringar i mottagarändens ljusintensitet eller specklebild för att direkt mäta målytans mikrovibration, och sedan "rakt mot rakt" för att uppnå fjärrdetektering av akustisk signal. Enligt mottagarens strukturfotodetektor, Det störningsfria systemet kan delas in i enpunktstyp och array-typ. Kärnan i enpunktsstrukturen är "rekonstruktionen av den akustiska signalen", det vill säga att objektets ytvibration mäts genom att mäta förändringen i detektorns detekteringsljusintensitet orsakad av förändringen i returljusets orientering. Enpunktsstrukturen har fördelarna med låg kostnad, enkel struktur, hög samplingsfrekvens och realtidsrekonstruktion av den akustiska signalen enligt återkopplingen från detektorns fotoström, men laserfläckeffekten kommer att förstöra det linjära förhållandet mellan vibration och detektorns ljusintensitet, så det begränsar tillämpningen av enpunkts störningsfria detekteringssystem. Arraystrukturen rekonstruerar målets ytvibration genom fläckbildbehandlingsalgoritmen, så att vibrationsmätningssystemet har en stark anpassningsförmåga till den ojämna ytan och har högre noggrannhet och känslighet.

Typ. Interferensdetekteringssystemet skiljer sig från den icke-interferensdetekterande trubbigheten. Interferensdetekteringen har en mer indirekt charm. Principen är att genom laserbestrålning av målets yta introduceras fas-/frekvensförändringen på målytan längs den optiska axeln för förskjutningen mot bakgrundsljuset. Interferensteknik används för att mäta frekvensförskjutningen/fasförskjutningen för att uppnå fjärrmätning av mikrovibrationer. För närvarande kan den mer avancerade interferometriska detekteringstekniken delas in i två typer enligt principen om laser-Doppler-vibrationsmätningsteknik och laser-självblandande interferensmetod baserad på fjärrdetektering av akustiska signaler. Laser-Doppler-vibrationsmätningsmetoden är baserad på laserns Doppler-effekt för att detektera ljudsignaler genom att mäta Doppler-frekvensförskjutningen orsakad av vibrationer på målobjektets yta. Laser-självblandande interferometriteknik mäter målets förskjutning, hastighet, vibration och avstånd genom att låta en del av det reflekterade ljuset från det avlägsna målet återinträda i laserresonatorn och orsaka modulering av laserfältets amplitud och frekvens. Dess fördelar ligger i vibrationsmätningssystemets lilla storlek och höga känslighet, ochlågeffektslaserkan användas för att detektera fjärrljudsignalen. Ett frekvensskiftande lasersystem med självblandande mätning för fjärrdetektering av talsignaler visas i figur 2.

FIG. 2 Schematiskt diagram över självblandande mätsystem med frekvensskiftlaser

Som ett användbart och effektivt tekniskt medel kan laser "magi" spela fjärrtal inte bara inom detekteringsområdet, utan även inom motdetektering har utmärkt prestanda och bred tillämpning – laseravlyssningsteknik för motåtgärder. Denna teknik kan uppnå avlyssningsmotåtgärder på 100 meters avstånd inomhus, kontorsbyggnader och andra platser med glasfasader, och en enda enhet kan effektivt skydda ett konferensrum med en fönsteryta på 15 kvadratmeter, utöver den snabba svarshastigheten för skanning och positionering inom 10 sekunder, hög positioneringsnoggrannhet på mer än 90 % igenkänningsgrad och hög tillförlitlighet för långsiktigt stabilt arbete. Laseravlyssningsteknik för motåtgärder kan ge en stark garanti för användarnas akustiska informationssäkerhet i viktiga industrikontor och andra scenarier.