Ricercatori dell'Istituto di ottica, meccanica di precisione e fisica di Changchun (CIOMP) dell'Accademia cinese delle scienze hanno sviluppato un nuovo algoritmo analitico per il metodo interferometrico a modulazione di frequenza profonda (DFMI).
Il gruppo guidato da Yu Tao ha proposto un approccio che aumenta la precisione della misurazione di fase e semplifica l'elaborazione del segnale. L'algoritmo elimina la necessità di una stima esplicita dei parametri di modulazione.
Il lavoro è pubblicato sulla rivista Optics Communications. Esso propone un percorso promettente verso la realizzazione di sistemi interferometrici compatti per il rilevamento delle onde gravitazionali dallo spazio.
Gli scienziati hanno confrontato il nuovo metodo con la tradizionale ricostruzione di fase a passi. In condizioni che simulano misurazioni ad alta precisione, l'algoritmo ha mostrato un errore quadratico medio di fase di 2,362 μrad, inferiore di 52,78% rispetto all'approccio convenzionale.
L'errore si è avvicinato al limite teorico di precisione. Ciò dimostra un'estrazione efficace dell'informazione di fase dal segnale interferometrico.
Inoltre, i ricercatori hanno sviluppato un'architettura di elaborazione orientata alle field-programmable gate array (FPGA). Simulazioni a virgola fissa hanno confermato la fattibilità: l'errore di fase è risultato di 2,663 μrad.
Come influenzerà questa semplificazione le future missioni alla ricerca delle onde gravitazionali? I risultati indicano un potenziale per un'efficace implementazione hardware e misurazioni laser più precise nello spazio.
L'algoritmo può contribuire al rilevamento di variazioni estremamente piccole delle distanze causate dalle onde gravitazionali, con minori costi computazionali.
