Исследователи из Института оптики, точной механики и физики Чанчуня (CIOMP) Китайской академии наук разработали новый аналитический алгоритм для глубокого частотного модуляционного интерферометрического метода (DFMI).
Группа под руководством Юй Тао предложила подход, который повышает точность измерения фазы и упрощает обработку сигнала. Алгоритм устраняет необходимость явной оценки параметров модуляции.
Работа опубликована в журнале Optics Communications. Она предлагает перспективный путь к созданию компактных интерферометрических систем для обнаружения гравитационных волн из космоса.
Ученые сравнили новый метод с традиционным пошаговым восстановлением фазы. В условиях, моделирующих высокоточные измерения, алгоритм показал среднеквадратичную ошибку фазы 2,362 мкрад — на 52,78% ниже, чем у обычного подхода.
Погрешность приблизилась к теоретическому пределу точности. Это демонстрирует эффективное извлечение фазовой информации из интерферометрического сигнала.
Дополнительно исследователи разработали архитектуру обработки, ориентированную на программируемые логические интегральные схемы (FPGA). Фиксированно-точечные симуляции подтвердили работоспособность: ошибка фазы составила 2,663 мкрад.
Как повлияет это упрощение на будущие миссии по поиску гравитационных волн? Результаты указывают на потенциал для эффективной аппаратной реализации и более точных лазерных измерений в космосе.
Алгоритм может способствовать обнаружению крайне малых изменений расстояний, вызванных гравитационными волнами, с меньшими вычислительными затратами.
