中国科学院長春光学精密機械与物理研究所(CIOMP)の研究者らは、深周波数変調干渉計法(DFMI)のための新しい解析アルゴリズムを開発した。
于涛が率いる研究グループは、位相測定の精度を高め、信号処理を簡素化する手法を提案した。このアルゴリズムは変調パラメータの明示的な推定を不要にする。
この研究はOptics Communications誌に掲載された。宇宙からの重力波検出に向けたコンパクトな干渉計システムの実現への有望な道筋を示すものである。
研究者らは新しい手法を従来の段階的位相復元法と比較した。高精度測定を模擬した条件下で、このアルゴリズムは位相の二乗平均平方根誤差2,362µradを示し、従来の手法より52,78%低かった。
誤差は理論的な精度限界に近づいた。これは干渉計信号から位相情報を効率的に抽出できることを実証している。
さらに研究者らは、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)を指向した処理アーキテクチャを開発した。固定小数点シミュレーションにより動作が確認され、位相誤差は2,663µradであった。
この簡素化は将来の重力波探査ミッションにどのような影響を与えるだろうか。結果は、効率的なハードウェア実装と宇宙におけるより高精度なレーザー測定の可能性を示している。
このアルゴリズムは、重力波によって引き起こされる極めて微小な距離変化の検出を、より少ない計算コストで支援する可能性がある。


