Các nhà nghiên cứu tại Viện Quang học, Cơ học chính xác và Vật lý Trường Xuân (CIOMP) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã phát triển một thuật toán phân tích mới cho phương pháp giao thoa kế điều chế tần số sâu (DFMI).
Nhóm do Yu Tao dẫn dắt đã đề xuất một cách tiếp cận giúp nâng cao độ chính xác đo pha và đơn giản hóa việc xử lý tín hiệu. Thuật toán loại bỏ nhu cầu ước lượng tường minh các tham số điều chế.
Công trình được công bố trên tạp chí Optics Communications. Công trình mở ra một hướng triển vọng để tạo ra các hệ giao thoa kế nhỏ gọn phục vụ phát hiện sóng hấp dẫn từ không gian.
Các nhà khoa học đã so sánh phương pháp mới với phương pháp khôi phục pha theo bước truyền thống. Trong các điều kiện mô phỏng phép đo có độ chính xác cao, thuật toán cho sai số bình phương trung bình của pha là 2,362 µrad — thấp hơn 52,78% so với cách tiếp cận thông thường.
Sai số đã tiến gần tới giới hạn chính xác lý thuyết. Điều này chứng minh việc trích xuất hiệu quả thông tin pha từ tín hiệu giao thoa kế.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã phát triển một kiến trúc xử lý hướng tới các mạch tích hợp logic lập trình được (FPGA). Các mô phỏng dấu phẩy tĩnh đã xác nhận khả năng hoạt động: sai số pha đạt 2,663 µrad.
Việc đơn giản hóa này sẽ ảnh hưởng thế nào đến các sứ mệnh tìm kiếm sóng hấp dẫn trong tương lai? Các kết quả cho thấy tiềm năng triển khai hiệu quả trên phần cứng và thực hiện các phép đo laser chính xác hơn trong không gian.
Thuật toán có thể góp phần phát hiện những thay đổi cực nhỏ về khoảng cách do sóng hấp dẫn gây ra với chi phí tính toán thấp hơn.
