Rainbow heterodyne detection
সিন্থেটিক অ্যারে হেটেরোডাইন সনাক্তকরণের উদ্দেশ্য হল একটি বড় এলাকা সনাক্তকারী পৃষ্ঠের অঞ্চলগুলিকে ভার্চুয়াল পিক্সেলে বিচ্ছিন্ন করা। এটি একাধিক পিক্সেল থাকার সুবিধা প্রদান করে (উদাহরণস্বরূপ, একটি চিত্র তৈরি করার জন্য) শারীরিক পিক্সেল ছাড়াই (অর্থাৎ। বিচ্ছিন্ন আবিষ্কারক উপাদান)। ডিটেক্টর একটি সাধারণ একক তারের আউটপুট হতে পারে যার উপর সমস্ত ভার্চুয়াল পিক্সেল ক্রমাগত এবং সমান্তরালভাবে পড়া যায়। পিক্সেলগুলি ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে মাল্টিপ্লেক্স করা থাকে। বিশেষ আগ্রহের বিষয়, এটি অপটিক্যাল হেটেরোডাইন সনাক্তকরণে সম্মুখীন হওয়া দুটি সাধারণ এবং বিরক্তিকর সমস্যার সমাধান করে। প্রথমত, হেটেরোডাইন সংকেত হল সংকেত উৎস এবং একটি রেফারেন্স উৎসের (স্থানীয় দোলক নামে পরিচিত) মধ্যে বীট ফ্রিকোয়েন্সি। এগুলি ডিসি আলোর স্তর নয় বরং দোলনশীল সংকেত এবং এইভাবে প্রচলিত ডিটেক্টরগুলির বিপরীতে সংকেত থেকে আলোর প্রবাহ একটি ক্যাপাসিটারে সংহত করা যায় না। অতএব, পিক্সেলের একটি অ্যারে থাকার জন্য, প্রতিটি পিক্সেলকে এসি পরিবর্ধক এবং সনাক্তকরণ সার্কিট দ্বারা সমর্থিত হতে হবে যা জটিল। সিন্থেটিক অ্যারে সনাক্তকরণের মাধ্যমে, সমস্ত সংকেত একই সার্কিট দ্বারা পরিবর্ধিত এবং সনাক্ত করা যেতে পারে। দ্বিতীয় সমস্যা সিন্থেটিক অ্যারে সনাক্তকরণ পিক্সেল ইমেজিংয়ে নয়, বরং যখন সিগন্যালটি ডিটেক্টরের পৃষ্ঠ জুড়ে স্থানিকভাবে সুসঙ্গত না হয় তখন অ্যারিজগুলি সমাধান করে। এই ক্ষেত্রে, উদ্ভূত বীট ফ্রিকোয়েন্সিগুলি ডিটেক্টর পৃষ্ঠ জুড়ে ভিন্নভাবে পর্যায়ক্রমে হয় এবং এগুলি একটি নিম্ন সংকেত আউটপুট তৈরিতে ধ্বংসাত্মকভাবে হস্তক্ষেপ করে। সিন্থেটিক অ্যারে সনাক্তকরণে, ডিটেক্টরের প্রতিটি অঞ্চলের বীট ফ্রিকোয়েন্সির জন্য আলাদা মৌলিক রয়েছে এবং এইভাবে কোনও স্থির হস্তক্ষেপ নেই এমনকি যদি সিগন্যালের পর্যায়টি ডিটেক্টরের পৃষ্ঠ জুড়ে পরিবর্তিত হয়। ধারণাটির চিত্র 1 সিন্থেটিক অ্যারে পদ্ধতির একটি নির্দিষ্ট বাস্তবায়ন বিন্যাস দেখায়। এই প্রয়োগকে "রেইনবো হেটেরোডাইন ডিটেকশন" বলা হয় কারণ স্থানীয় দোলকের ফ্রিকোয়েন্সি ডিটেক্টরের পৃষ্ঠ জুড়ে রামধনুর মতো ছড়িয়ে থাকে। ডিটেক্টর থেকে আউটপুট একটি বহু-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত। যদি এই আউটপুট সংকেতটি বর্ণালীভাবে সমাধান করা হয় তবে প্রতিটি ভিন্ন বৈদ্যুতিক ফ্রিকোয়েন্সি ডিটেক্টরের একটি ভিন্ন অবস্থানের সাথে মিলে যায়। বাস্তবায়ন মূল অসুবিধাগুলি যদিও ধারণাটি সহজ, তবে একটি মূল অসুবিধা রয়েছে যা যে কোনও বাস্তবায়নের মাধ্যমে অবশ্যই কাটিয়ে উঠতে হবেঃ কীভাবে স্প্রেড অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সিগুলির একটি রামধনু তৈরি করা যায় যার ডিটেক্টরের সাপেক্ষে পার্থক্য ফ্রিকোয়েন্সিগুলির ব্যান্ডউইথ ডিটেক্টরের বৈদ্যুতিক ব্যান্ডউইথের চেয়ে কম। অর্থাৎ, একটি সাধারণ ডিটেক্টরের 100 মেগাহার্টজ স্কেলে একটি ব্যান্ডউইথ থাকতে পারে। যদি সবচেয়ে বড় পার্থক্য ফ্রিকোয়েন্সি |ω6-ω6। হয় তবে এই পার্থক্যটি 100 মেগাহার্টজের চেয়ে কম হতে হবে। এর অর্থ হল সংলগ্ন পার্থক্য ফ্রিকোয়েন্সিগুলির মধ্যে ব্যবধান অবশ্যই 100 মেগাহার্টজের কম এবং গড়ে 100 মেগাহার্টজ/পিক্সেলের সংখ্যার কম হতে হবে। কেন এটি একটি সমস্যা উপস্থাপন করে তা দেখতে একটি প্রিজম দিয়ে সাদা আলো ছড়িয়ে দেওয়ার কথা বিবেচনা করুন। যে কোনও সীমাবদ্ধ আকারের প্রিজমের জন্য আপনি সমাধান করা (নন-ওভারল্যাপিং বিমলেট) তৈরি করার জন্য পর্যাপ্ত বিচ্ছুরণ পেতে পারেন না যা একটি মেগাহার্টজের চেয়ে কম দ্বারা পৃথক হয়। এইভাবে বিচ্ছুরণ পদ্ধতিগুলি ব্রডব্যান্ড আলোর উৎসকে সংকীর্ণ ব্যবধানের পার্থক্য ফ্রিকোয়েন্সি সহ ফ্রিকোয়েন্সি স্থানান্তরিত বিমলেট তৈরি করতে ছড়িয়ে দিতে পারে না, এটি অর্জনের একটি সম্ভাব্য উপায় হল প্রতিটি বিমলেটের জন্য একটি পৃথক লেজার উৎস থাকা; এই উৎসগুলি অবশ্যই সঠিকভাবে ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রিত হতে হবে যাতে তাদের কেন্দ্রের ফ্রিকোয়েন্সিগুলি পছন্দসই শিফট দ্বারা পৃথক করা হয়। এর সাথে প্রাথমিক সমস্যাটি ব্যবহারিকঃ বেশিরভাগ লেজারের ব্যান্ডউইথ এবং ফ্রিকোয়েন্সি ড্রিফ্ট 1 মেগাহার্টজের চেয়ে অনেক বেশি। এর জন্য প্রয়োজনীয় লেজারগুলি অবশ্যই যথেষ্ট সংকীর্ণ বর্ণালী বিশুদ্ধতার হতে হবে যাতে তারা সংকেত উৎসের সাথে সুসংগতভাবে হস্তক্ষেপ করতে পারে। তা সত্ত্বেও, একাধিক সংকীর্ণ ব্যান্ড নির্ভুলতা ফ্রিকোয়েন্সি-সুরযুক্ত লেজার থাকাও জটিল। অ্যাকোস্টো-অপটিক সমাধান এটি অর্জনের একটি ব্যবহারিক উপায় হল অ্যাকোস্টো অপটিক ডিফ্লেক্টর ব্যবহার করা। এই যন্ত্রগুলি অ্যাকোস্টিক ড্রাইভিং ফ্রিকোয়েন্সির অনুপাতে আগত আলোর রশ্মিটিকে বিপথগামী করে। এগুলির অ্যাকোস্টিক ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা আউটপুট অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি স্থানান্তর করার পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াও রয়েছে। এইভাবে যখন এগুলির মধ্যে একটি একাধিক অ্যাকোস্টিক ফ্রিকোয়েন্সি দিয়ে চালিত হয় তখন প্রতিটি অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সিতে একটি ছোট এবং ভিন্ন শিফট সহ বিচ্ছিন্ন মরীচিগুলির একটি সিরিজ নির্গত হয়। সুবিধাজনকভাবে, এটি কাজ করে এমনকি যদি উৎস লেজারের বর্ণালী বিশুদ্ধতা কম থাকে কারণ বিমলেটের প্রতিটি উপ-বর্ণালী উপাদান উৎসের সাথে পারস্পরিক পর্যায় সুসংগত এবং একই ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা স্থানান্তরিত হয়। বিশেষত এই পদ্ধতিটি সস্তা, উচ্চ শক্তি বা স্পন্দিত লেজারগুলিকে উৎস হিসাবে ব্যবহার করার অনুমতি দেয় কারণ কোনও ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয় না। চিত্র 2 এই বাস্তবায়নের একটি সহজ 2 "পিক্সেল" সংস্করণ দেখায়। একটি লেজার রশ্মি একটি অ্যাকোস্টো-অপটিক মড্যুলেটরের মাধ্যমে 25 মেগাহার্টজ এবং 29 মেগাহার্টজ অ্যাকোস্টিক ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা বিপথগামী হয়। দুটি রশ্মি আবির্ভূত হয় এবং উভয়ই মূল লেজার রশ্মির সাথে ডিটেক্টরে মিলিত হয়। 25 মেগাহার্টজ বিমলেট ডিটেক্টরের বাম অর্ধেককে আলোকিত করে এবং 29 মেগাহার্টজ বিমলেট ডিটেক্টরের ডান অর্ধেককে আলোকিত করে। ডিটেক্টরের সিগন্যাল বিমের বিরুদ্ধে বীট ফ্রিকোয়েন্সিগুলি 25 এবং 29 মেগাহার্টজ আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি তৈরি করে। এইভাবে আমরা পার্থক্য করতে পারি যে কোন ফোটনগুলি ডিটেক্টরের বাম বা ডান অর্ধেককে আঘাত করে। এই পদ্ধতিটি বৃহত্তর সংখ্যক পিক্সেলে স্কেল করে যেহেতু হাজার হাজার সমাধানযোগ্য দাগ (প্রতিটি ভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি সহ) সহ এওডি বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ। সমকোণে সাজানো দ্বিতীয় এওডি দিয়ে বা হলোগ্রাফিক পদ্ধতিতে 2ডি অ্যারে তৈরি করা যেতে পারে। মাল্টিপ্লেক্স পদ্ধতিটি ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা ডিটেক্টরের সমস্ত স্থানিক অবস্থানকে মাল্টিপ্লেক্স করে। যদি ফ্রিকোয়েন্সিগুলি সমানভাবে ব্যবধানযুক্ত হয় তবে একটি সাধারণ ফুরিয়ার রূপান্তর সুসঙ্গত চিত্রটি পুনরুদ্ধার করে। যাইহোক, ফ্রিকোয়েন্সিগুলি সমানভাবে ব্যবধান করার কোনও কারণ নেই যাতে কেউ গতিশীলভাবে পিক্সেলের সংখ্যা, আকার এবং আকৃতি সামঞ্জস্য করতে পারে। এলও বিমলেটকে কমবেশি শক্তিশালী করে প্রতিটি পিক্সেলে পৃথকভাবে হেটেরোডাইন লাভ স্বাধীনভাবে পরিবর্তন করা যেতে পারে। এইভাবে কেউ উজ্জ্বল পিক্সেলে লাভ কমিয়ে, ম্লান পিক্সেলে বাড়িয়ে এবং সম্ভবত ম্লান অঞ্চলের জন্য বড় পিক্সেল ব্যবহার করে রিসিভারের গতিশীল পরিসীমা প্রসারিত করতে পারে। ঐতিহ্যবাহী পিক্সেল অ্যারের সাথে তুলনা মাল্টিপ্লেক্স কৌশল দুটি সীমাবদ্ধতাও প্রবর্তন করে। ইমেজিংয়ের ক্ষেত্রে, সংকেতগুলি অবশ্যই সংলগ্ন পিক্সেলের মধ্যে পার্থক্য ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা নিহিত নাইকুইস্ট সময় ধ্রুবকের চেয়ে দ্রুত পরিবর্তিত হওয়া উচিত নয়। যদি এটি পিক্সেলগুলিকে অস্পষ্ট বা উপনাম দেয়। (অ-ইমেজিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য-যেমন যখন কেউ কেবল আরও আলো সংগ্রহ করার চেষ্টা করছে কিন্তু স্থানিক অসঙ্গতি দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকে-যে আলিয়াসিং গুরুত্বপূর্ণ নয় কারণ এটি পিক্সেলের অসঙ্গতিপূর্ণ যোগফল পরিবর্তন করে না।) উপরন্তু, যখন কেউ শট নয়েজ সীমার কাছাকাছি কাজ করে তখন মাল্টিপ্লেক্স পদ্ধতিটি নয়েজ ফ্লোর বাড়াতে পারে কারণ সমস্ত পিক্সেল পুরো অ্যারে থেকে শট নয়েজ দেখতে পায় (যেহেতু তারা সবাই একই তারের দ্বারা সংযুক্ত)। (আবার নন-ইমেজিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ নাও হতে পারে)। তথ্যসূত্র অপটোইলেক্ট্রনিক্স ফটোনিক্স