Onderzoekers van het Instituut voor Optica, Precisiemechanica en Fysica van Changchun (CIOMP) van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben een nieuw analytisch algoritme ontwikkeld voor de diepe frequentiemodulatie-interferometrische methode (DFMI).
De groep onder leiding van Yu Tao stelde een aanpak voor die de nauwkeurigheid van fasemeting verhoogt en de signaalverwerking vereenvoudigt. Het algoritme maakt een expliciete schatting van de modulatieparameters overbodig.
Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift Optics Communications. Het biedt een veelbelovende weg naar compacte interferometrische systemen voor de detectie van zwaartekrachtgolven vanuit de ruimte.
De wetenschappers vergeleken de nieuwe methode met de traditionele stapsgewijze fase-reconstructie. Onder omstandigheden die hoogprecisiemetingen nabootsen, vertoonde het algoritme een wortelgemiddelde kwadratische fasefout van 2,362 µrad — 52,78% lager dan bij de gebruikelijke aanpak.
De afwijking naderde de theoretische nauwkeurigheidsgrens. Dit toont een doeltreffende extractie van fase-informatie uit het interferometrische signaal aan.
Daarnaast ontwikkelden de onderzoekers een verwerkingsarchitectuur gericht op programmeerbare logische schakelingen (FPGA). Fixed-point-simulaties bevestigden de werking: de fasefout bedroeg 2,663 µrad.
Hoe zal deze vereenvoudiging toekomstige missies naar zwaartekrachtgolven beïnvloeden? De resultaten wijzen op het potentieel voor een doeltreffende hardware-implementatie en nauwkeurigere lasermetingen in de ruimte.
Het algoritme kan bijdragen aan de detectie van uiterst kleine afstandsveranderingen die door zwaartekrachtgolven worden veroorzaakt, met minder rekenkosten.
