Wat is een interferometer?
Een interferometer is een instrument dat wordt gebruikt om golven te meten door interferentiepatronen. Interferometrie is het proces waarbij twee golven worden gecombineerd, zodat ze kunnen worden bestudeerd op verschillen in hun patronen. De vakgebieden waar interferometrie wordt gebruikt, zijn astronomie, natuurkunde, optica en oceanografie.
In de astronomie zijn interferometers eigenlijk twee of meer telescopen en spiegels die samenwerken om een hoge resolutie van afbeeldingen van objecten in de ruimte te bieden. De telescopen staan meestal duizenden kilometers uit elkaar. Het proces werkt door de gespiegelde lenzen van de telescoop op geplande intervallen te plaatsen. Het licht van buiten de atmosfeer van de aarde stuitert van de lenzen als in een reflecterende telescoop en wordt gecombineerd als radiogolven in een interferometer. De radiogolven worden vervolgens gemeten om een beeld met hoge resolutie te produceren.
Een speciaal observatorium bekend als de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) is uitsluitend gewijd aan het detecteren van zwaartekrachtsgolven. Dit observatorium gebruikt zijn onderzoek om astronomische gebeurtenissen zoals gammastraaluitbarstingen en mogelijke botsingen met de aarde te detecteren. Zwaartekrachtsgolven van supernova's, zwarte gaten en neutronensterren worden waargenomen en gemeten voor onderzoek en begrip van hoe en wanneer ze werden gevormd.
In de fysica en optische interferometrie, evenals astronomie, wordt de Michelson-interferometer gebruikt om zwaartekrachtsgolven te detecteren en een optische differentiële-fase shift keying (DPSK) demodulator te genereren. Een DPSK converteert het fase-gecodeerde signaal naar een intensiteit-gecodeerd signaal. Hierdoor kan het signaal worden versterkt en verhoogt zowel de kwaliteit als de hoeveelheid gegevens die kunnen worden verzonden.
De Michelson-interferometer werkt door twee spiegels in een hoek van 90 graden te zetten. Een derde, gedeeltelijk verzilverde spiegel staat daartussen in een hoek van 45 graden. Terwijl licht door de gedeeltelijk verzilverde spiegel beweegt, splitst het de lichtstraal en neemt elke straal een ander pad. Deze interferentie als gevolg van afzonderlijke golflengten wordt omgezet in een golflengtepad dat wordt gedetecteerd door de interferometer. Het signaal wordt versterkt als het weer samenkomt, wat de kwaliteit van de overdracht verhoogt.
Interferometrische gegevens worden in oceanografie gebruikt om de toestand van oceanische activiteit te bepalen. De interferometer detecteert golflengtes met behulp van een algoritme dat bekend staat als parametric retrieval algorithm (PRA). PRA is in staat om informatie verzameld langs de baan-langs interferometrische synthetische apertuurradar (AT-InSAR) te gebruiken met windgegevens en zet deze om in informatie die nuttig is voor weercentra. Informatie zoals de hoogte van golven, lengte van golven en golfrichtingen is nuttig bij het bepalen van weerpatronen en mogelijke activiteiten op de oceaanbodem.