Chirped Pulse Amplification (CPA) เป็นเทคนิค optics ซึ่งเป็นผู้ชนะรางวัลโนเบลปี 2018 ในสาขาฟิสิกส์ซึ่งใช้สำหรับการผลิตพัลส์เลเซอร์สั้นที่ความเข้มสูงซึ่งสูงพอที่สื่อได้รับจะทำลายตัวเองผ่านปรากฏการณ์ที่ไม่เชิงเส้นหากพยายามขยาย ชีพจรโดยตรงโดยประกบแอมป์ระหว่างเปลหามและคอมเพรสเซอร์
มันเป็นนิทานพื้นบ้านที่ใช้กันทั่วไปว่าเทคนิคนี้ได้รับการพัฒนาเพื่อขยายสัญญาณเรดาร์ในช่วงแรก ๆ ของประวัติศาสตร์อิเล็กทรอนิกส์และมันก็สมเหตุสมผลถ้าคุณมีแอมป์หลอดสุญญากาศที่เปราะบางหรืออะไรก็ตามคุณสามารถสลับ การกระจายแสงแบบออปติคัลสำหรับท่อนำคลื่นไมโครเวฟแบบกระจายอย่างเหมาะสมหรืออะไรก็ตามที่ใช้ในช่วงอายุหกสิบเศษและมันก็เป็นสิ่งมหัศจรรย์ที่จะปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญจากการทอด
ในการลองและไปให้ไกลกว่าความเข้าใจที่คลุมเครือนั้นฉันพยายามที่จะดูว่าปัญหาของการขยายเรดาร์เป็นเป้าหมายของงานขยายการบีบอัดแบบขยายเดิม (ฉันไม่แน่ใจว่าชื่อ CPA นั้นถูกใช้งานแล้วในระหว่างการพัฒนาหรือไม่ แม้ว่ามันจะใช้เพื่ออธิบายระบบดังกล่าวในบริบททางอิเล็กทรอนิกส์หรือไม่) สิ่งที่มันใช้สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เมื่อมันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงไปสู่ทัศนศาสตร์ในปี 1985 และโดยทั่วไปแล้วประวัติศาสตร์ของการพัฒนาคืออะไร อย่างไรก็ตามมีขอบขรุขระเล็กน้อยฉันไม่แน่ใจและฉันหวังว่า SE นี้เป็นสถานที่ที่ดีในการถามเกี่ยวกับพวกเขา
กระดาษ CPA ดั้งเดิม
การบีบอัดของพัลส์แสงเจี๊ยบแบบขยาย D. Strickland และ G. Mourou Comms เลนส์ 55 , 447 (1985)
ยอมรับว่าเทคนิคนี้คล้ายคลึงกับวิธีแก้ปัญหาที่ใช้กันแล้วในเรดาร์
เรดาร์เรย์แบบแบ่งเฟส อี. บรูกเนอร์ วิทยาศาสตร์อเมริกัน 252 , ก.พ. 2528, หน้า 94-102 .
แต่นี่เป็นบิตของจุดจบของบรรณานุกรมเนื่องจากไม่มีการอ้างอิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งฉันหลงโดยความจริงที่ว่าเทคนิคมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ
ในทัศนศาสตร์เราต้องการชีพจรสั้นและเราต้องการทำให้มันแข็งแกร่ง นี้จากนั้นจะช่วยให้เราสามารถตรวจสอบปรากฏการณ์แสงไม่เชิงเส้นซึ่งสามารถเข้าถึงบางองศามากสวย ซึ่งหมายความว่าเราต้องบีบอัดชีพจรก่อนที่จะใช้เพื่อทำอะไรก็ตามที่เราต้องการได้ถึง
ในทางกลับกันคำอธิบายของ Strickland และ Brookner นั้นชัดเจนว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะสนใจเพียงแค่การบีบอัดชีพจรก่อนการวิเคราะห์ขั้นสุดท้ายและระบบมีความสุขอย่างสมบูรณ์แบบด้วยการฉายแสงชีพจรที่ไม่มีการบีบอัดเพื่อโต้ตอบกับระนาบใด ๆ หรือ 'ส้มโอ วัตถุโลหะที่มีขนาดเล็กออกมาแล้วทำการบีบอัดหลังจากนั้น
มุมมองนี้เน้นโดยรายงานโรเชสเตอร์ที่เข้าถึงได้ง่ายขึ้น
LLE ทบทวนรายงานไตรมาสเดือนตุลาคมถึงธันวาคม 1985 ห้องปฏิบัติการสำหรับ Laser Energetics, Rochester, NY §3B, PP. 42-46
พยายามที่จะลงรายละเอียดมากขึ้นฉันสับสนมากขึ้น Wikipedia อ้างถึงผู้อ่านที่สนใจไปยังการตรวจสอบจากปี 1960 หลังจากเทคโนโลยีได้รับการจำแนกประเภท
Pulse-Key เพื่อการส่งสัญญาณเรดาร์ที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น CE Cook พร IRE 48 , 310 (1960)
แต่ฉันกำลังดิ้นรนเพื่อทำความเข้าใจว่าปัญหาคืออะไรที่พวกเขากำลังพยายามแก้ไข จากการแนะนำของ Cook
ในกรณีส่วนใหญ่ความต้องการช่วงการตรวจจับที่เพิ่มขึ้นไม่ได้อยู่ที่ค่าใช้จ่ายของข้อกำหนดทางยุทธวิธีปกติสำหรับความสามารถในการแก้ไขช่วงขั้นต่ำที่แน่นอน เมื่อเผชิญกับสถานการณ์เช่นนี้ผู้ออกแบบหลอดเรดาร์จึงถูกบังคับให้มุ่งความสนใจไปที่การเพิ่มกำลังสูงสุดของหลอดเนื่องจากข้อพิจารณาทางยุทธวิธีไม่อนุญาตให้ขยายช่วงการตรวจจับโดยการเพิ่มกำลังเฉลี่ยโดยใช้พัลส์ที่ส่งกว้าง เป็นผลให้ในหลาย ๆ สถานการณ์มีการใช้หลอดที่มีกำลังแรงสูงอย่างไม่มีประสิทธิภาพเท่าที่คำนึงถึงกำลังเฉลี่ย เพื่อชดเชยความไร้ประสิทธิภาพนี้วิศวกรจึงได้พัฒนาเทคนิคการผสานการตรวจจับภายหลังเพื่อขยายช่วงการตรวจจับเรดาร์ เทคนิคเหล่านี้ยังนำไปสู่การไร้ประสิทธิภาพต่อไปเท่าที่คำนึงถึงการใช้พลังงานเฉลี่ยที่มีอยู่ทั้งหมดจะถูกนำมาพิจารณา
มันไม่ชัดเจนที่นี่ว่า 'ข้อกำหนดทางยุทธวิธี' มีความเสี่ยงเพียงใดและทำไมและอย่างไรที่ส่งผลกระทบต่อทั้งความกว้างของพัลส์พลังงานเฉลี่ยและความต้องการกำลังไฟสูงสุดในระบบ
สิทธิบัตรโดยDickeและ Darlingtonช่วยในการกำหนดว่าปัญหาคืออะไรโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการอ้างอิงถึงการจุดประกายบนเสาอากาศซึ่งเป็นขีด จำกัด อำนาจสูงสุดของพัลส์เรดาร์ทั้งในแอมพลิฟายเออร์และองค์ประกอบเอาต์พุตที่มาหลังจากนั้น (ซึ่งตรงกันข้ามกับกรณี CPA ออปติคอลซึ่งปัญหาคือสื่อที่ได้รับเลเซอร์มีเกณฑ์ความเข้มสูงกว่าซึ่งผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นเช่นการมุ่งเน้นตนเองและใยเลเซอร์ จะทำลายสื่อที่ได้รับ แต่มันก็ดีที่จะส่องแสงพัลส์ความเข้มสูงที่กระจกหรือองค์ประกอบอื่น ๆ 'เอาท์พุท') อย่างไรก็ตามการกล่าวถึงของ Cook ในวันต่อมาของข้อกำหนดเฉพาะเกี่ยวกับทั้งพลังสูงสุดและกำลังเฉลี่ยทำให้ฉันสงสัย มีอะไรเกิดขึ้นอีกที่นี่ฉันไม่เห็นชัดเจน
ในการสรุปความสับสนนี้ให้เป็นคำถามที่เป็นรูปธรรมมากขึ้น:
- ข้อกำหนดเฉพาะเกี่ยวกับอำนาจสูงสุดและค่าเฉลี่ยและความกว้างของพัลเรดาร์ถูกออกแบบให้เอาชนะเรดาร์ได้อย่างไร ข้อกังวล 'ภายใน' เหล่านี้ล้วนเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือมีเป้าหมายและข้อ จำกัด ภายนอกที่ยากที่จะพบเป็นอย่างอื่นใช่หรือไม่
- ชื่อ 'การขยายชีพจรเจี๊ยบ' ที่เคยใช้ในบริบทเรดาร์หรือไม่?
- เป็น CPA เลนส์สไตล์ - ยืดขยาย, การบีบอัดและจากนั้นใช้การเต้นของชีพจร - ใช้ที่ทุกคนในการใช้งานเรดาร์หรือในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ที่กว้างขึ้น?