Naukowcy z Instytutu Optyki, Precyzyjnej Mechaniki i Fizyki w Changchun (CIOMP) Chińskiej Akademii Nauk opracowali nowy algorytm analityczny dla głębokiej częstotliwościowej metody interferometrycznej z modulacją (DFMI).
Zespół pod kierownictwem Yu Tao zaproponował podejście, które zwiększa dokładność pomiaru fazy i upraszcza przetwarzanie sygnału. Algorytm eliminuje potrzebę jawnego szacowania parametrów modulacji.
Praca została opublikowana w czasopiśmie Optics Communications. Wskazuje obiecującą drogę do tworzenia kompaktowych systemów interferometrycznych do wykrywania fal grawitacyjnych z kosmosu.
Naukowcy porównali nową metodę z tradycyjnym stopniowym odtwarzaniem fazy. W warunkach modelujących precyzyjne pomiary algorytm wykazał średniokwadratowy błąd fazy 2,362 μrad — o 52,78% niższy niż w przypadku zwykłego podejścia.
Błąd zbliżył się do teoretycznej granicy dokładności. Dowodzi to skutecznego wydobywania informacji fazowej z sygnału interferometrycznego.
Dodatkowo naukowcy opracowali architekturę przetwarzania ukierunkowaną na programowalne układy logiczne (FPGA). Symulacje stałoprzecinkowe potwierdziły działanie: błąd fazy wyniósł 2,663 μrad.
Jak to uproszczenie wpłynie na przyszłe misje poszukiwania fal grawitacyjnych? Wyniki wskazują na potencjał efektywnej implementacji sprzętowej i dokładniejszych pomiarów laserowych w kosmosie.
Algorytm może sprzyjać wykrywaniu niezwykle małych zmian odległości wywołanych falami grawitacyjnymi przy mniejszych kosztach obliczeniowych.
