Linia opóźniająca optyczna: klucz do pomiaru z rozdzielczością czasową

Linia opóźniająca optyczna:Klucz do pomiaru z rozdzielczością czasową
Aby uzyskać dokładną metodę generowania wiarygodnych opóźnień w dowolnej spektroskopii czasowo-rozdzielczej lub eksperymentach dynamicznych, należy uwzględnić kilka czynnikówlinia opóźniającaNależy wziąć pod uwagę poziom liniowy, aby zredukować lub wyeliminować błędy związane z poziomem liniowym. W każdym eksperymencie spektroskopii i dynamiki z rozdzielczością czasową jednym z najważniejszych elementów jest linia opóźniająca optycznie. Typowa linia opóźniająca optycznie składa się z tylnego reflektora lub składanego lustra na stoliku translacyjnym (rysunek 1). Wybierając stolik translacyjny, należy wziąć pod uwagę pewne parametry stolika oraz sterownika lub kontrolera, ponieważ mogą one wpływać na analizę i interpretację danych. Kluczowe parametry sterowania ruchem, które wpływają na pomiary z rozdzielczością czasową, obejmują opóźnienie całkowite, minimalny ruch przyrostowy (MIM), powtarzalność, dokładność i błąd mechaniczny.

Pierwszym parametrem, który należy wziąć pod uwagę na poziomie liniowym, jest całkowite opóźnienie (T) – czas potrzebny światłu na rozprzestrzenienie się do odbicia wstecznegourządzenie optycznei tworzą ścieżkę powrotną. Jest to bezpośrednio związane z zasięgiem ruchu (L) stopnia liniowego: T = 2*L/c, gdzie c to prędkość światła w próżni. Kolejnym najważniejszym parametrem jest rozdzielczość opóźnienia (Δτ), która jest związana z MIM poziomu translacji i jest obliczana za pomocą wzoru Δτ = 2*MIM/c.
Kluczowe jest rozróżnienie między MIM a rozdzielczością systemu ruchu, ponieważ reprezentują one dwa odrębne pojęcia. MIM odnosi się do najmniejszego przyrostowego ruchu, jaki urządzenie może spójnie i niezawodnie przesyłać, a zatem reprezentuje zdolność systemu; z kolei rozdzielczość (rozdzielczość wyświetlacza lub enkodera) to najmniejsza wartość, jaką sterownik może wyświetlić, lub najmniejsza wartość przyrostowa enkodera, odnosząca się do cech konstrukcyjnych.
Kolejnym parametrem etapu, równie istotnym jak MIM, jest powtarzalność etapu, która odnosi się do zdolności systemu do osiągnięcia zadanej pozycji po wielokrotnych próbach. W typowych pomiarach z rozdzielczością czasową, etap liniowy skanuje w określonym zakresie (odpowiadającym określonemu opóźnieniu czasowemu) i rejestruje niektóre sygnały próbki docelowej jako funkcję opóźnienia czasowego. Na podstawie intensywności sygnału próbki i oczekiwanego stosunku sygnału do szumu, średnia wartość z wielu skanów jest powszechnie stosowaną metodą w pomiarach z rozdzielczością czasową. Z tego powodu wysoka powtarzalność etapu liniowego jest kluczowa.