Co je to interferometr?

Interferometr je nástroj používaný k měření vln pomocí interferenčních vzorců. Interferometrie je proces, kterým se kombinují dvě vlny, takže je lze studovat na rozdíly v jejich vzorcích. Studijní obory, ve kterých se používá interferometrie, jsou astronomie, fyzika, optika a oceánografie.

V astronomii jsou interferometry ve skutečnosti dva nebo více dalekohledů a zrcadel, které společně vytvářejí vysoké rozlišení obrázků objektů v prostoru. Dalekohledy jsou obvykle umístěny tisíce kilometrů od sebe. Tento proces funguje tak, že v plánovaných intervalech rozmístí zrcadlené čočky dalekohledu. Světlo zvenčí zemské atmosféry odrazí od čoček jako v reflexním dalekohledu a je kombinováno do interferometru jako rádiové vlny. Rádiové vlny se pak měří, aby se vytvořil obraz s vysokým rozlišením.

Speciální observatoř známá jako gravitační vlnová observatoř laserového interferonu (LIGO) je věnována výhradně detekci gravitačních vln. Tato observatoř využívá svého výzkumu k detekci astronomických událostí, jako jsou výbuchy gama paprsků a možné kolize se Zemí. Gravitační vlny od supernov, černých děr a neutronových hvězd jsou pozorovány a měřeny pro výzkum a pochopení toho, jak a kdy se vytvořily.

Ve fyzice a optické interferometrii a astronomii se Michelsonův interferometr používá k detekci gravitačních vln ak generování demodulátoru optického diferenciálního fázového posunu (DPSK). DPSK převádí fázově kódovaný signál na signál s intenzitou. To umožňuje zesílení signálu a zvyšuje jak kvalitu, tak množství dat, která lze přenášet.

Interferometr Michelson pracuje tak, že má dvě zrcadla nastavená pod úhlem 90 stupňů. Třetí, částečně postříbřené zrcadlo je umístěno mezi nimi pod úhlem 45 stupňů. Jak se světlo pohybuje přes částečně postříbřené zrcadlo, rozděluje paprsek světla a každý paprsek má jinou cestu. Tato interference způsobená samostatnými vlnovými délkami je převedena na vlnovou délku, která je detekována interferometrem. Signál je zesílen, jakmile se znovu spojí, což zvyšuje kvalitu přenosu.

Interferometrická data se v oceánografii používají ke stanovení stavu oceánské aktivity. Interferometr detekuje vlnové délky pomocí algoritmu známého jako parametrický vyhledávací algoritmus (PRA). PRA je schopna použít informace získané z dálkového interferometrického syntetického clonového radaru (AT-InSAR) s údaji o větru a převádí je na informace užitečné pro meteorologická centra. Informace, jako je výška vln, délka vln a směry vln, jsou užitečné při určování vzorců počasí a možných aktivit na dně oceánu.