Time stretch dispersive Fourier transform
ಟೈಮ್ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್ (ಟಿಎಸ್-ಡಿಎಫ್ಟಿ), ಇದನ್ನು ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್ (ಟಿಎಸ್ಟಿ), ಟೆಂಪೋರಲ್ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್ ಅಥವಾ ಫೋಟಾನಿಕ್ ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ (ಪಿಟಿಎಸ್) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ತಂತ್ರವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಮತ್ತು ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಪ್ರಿಸ್ಮ್ ಬದಲಿಗೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಬ್ರಾಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಲ್ಸ್ನ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಸಮಯ ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ತರಂಗರೂಪವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಗುಂಪು-ವೇಗ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು (ಜಿವಿಡಿ) ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಶಾಟ್ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವೇಗದ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ನೈಜ-ಸಮಯದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಫ್ರೇಮ್ ದರಗಳಲ್ಲಿ ಫೋರಿಯರ್ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಸಿಂಗಲ್-ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಲ್ಟ್ರಾ ಫಾಸ್ಟ್ ರಿಯಲ್-ಟೈಮ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಏಕರೂಪವಲ್ಲದ ರೂಪಾಂತರವಾದ ವಾರ್ಪ್ಡ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್, ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಂಪಿನ ವಿಳಂಬದೊಂದಿಗೆ ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ವೇರಿಯಬಲ್-ರೇಟ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಡೊಮೇನ್ ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಮಾಹಿತಿಯ ಗೇರ್ಬಾಕ್ಸ್ನಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ದತ್ತಾಂಶ ಸ್ವಾಧೀನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವಂತೆ ಸಿಗ್ನಲ್ನ ಲಕೋಟೆಯ ಸಮಯ-ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವವಾದ ಟಿ. ಎಸ್.-ಡಿ. ಎಫ್. ಟಿ. ಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ಹಂತದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೊದಲ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಬ್ರಾಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ನಾಡಿಮಿಡಿತದ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಬೇಕಾದ ಮಾಹಿತಿಯಿಂದ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತಾತ್ಕಾಲಿಕ, ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಅಥವಾ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮಾಹಿತಿ) ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಂದಿನ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಗುಂಪು-ವೇಗದ ಪ್ರಸರಣದಿಂದ ನಿಧಾನಗತಿಯ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ತರಂಗರೂಪವಾಗಿ ನಕ್ಷೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಅದನ್ನು ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಡಿಜಿಟಲೀಕರಣಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಿಸಬಹುದು. ಸಮಯದ ವಿಸ್ತರಣೆಯಿಲ್ಲದೆ, ಏಕ ಶಾಟ್ ತರಂಗರೂಪಗಳು ಅನಲಾಗ್ನಿಂದ ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಿಂದ ಡಿಜಿಟಲೀಕರಣಗೊಳ್ಳಲು ತುಂಬಾ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಡೊಮೇನ್ನಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿರುವ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವೀಡಿಯೊಗಳಲ್ಲಿ ವೇಗದ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ನೋಡಲು ಬಳಸುವ ನಿಧಾನಗತಿಯ ಚಲನೆಯಂತೆಯೇ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ವೀಡಿಯೊ ನಿಧಾನಗತಿಯ ಚಲನೆಯು ಈಗಾಗಲೇ ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಲಾದ ಘಟನೆಯನ್ನು ಪ್ಲೇ ಮಾಡುವ ಸರಳ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದರೂ, ಟಿಎಸ್-ಡಿಎಫ್ಟಿ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಮೊದಲು ನಿಧಾನಗತಿಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅಗತ್ಯವಿದ್ದಾಗ, ಪ್ರಚೋದಿತ ರಾಮನ್ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ಪ್ರಸರಣಶೀಲ ನಾರುಗಳಲ್ಲಿ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ವರ್ಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವರ್ಧನೆಯು ಉಷ್ಣದ ಶಬ್ದವನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಅದು ನೈಜ-ಸಮಯದ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ನಂತರದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಲ್ಸ್ಗಳು ಪಲ್ಸ್ಡ್ ಲೇಸರ್ನ ಫ್ರೇಮ್ ದರದಲ್ಲಿ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ವೇಗದ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸಾಗಿಸುವ ಸಿಂಗಲ್ ಶಾಟ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಫ್ರೇಮ್ ದರಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಜಿಟಲೀಕರಣಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು. ಟೈಮ್-ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟದ ಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅದು ರಾಮನ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಆಗಿದೆ. ರಾಮನ್ ಗೇನ್ ಅನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು, ಪಂಪ್ ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ತರಂಗಾಂತರ-ವಿಭಾಗ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸರ್ಗಳಿಂದ ಫೈಬರ್ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪಂಪ್ ಲೇಸರ್ಗಳ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಬ್ರಾಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲಾಟ್ ಗೇನ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಬ್ರಾಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಲ್ಸ್ನ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ರಾಮನ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಿಕೇಷನ್ ಬದಲಿಗೆ, ಎರ್ಬಿಯಮ್ ಡೋಪ್ಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಅಥವಾ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ನಂತಹ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಅನ್ನು ಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಫೈಬರ್ನ ಮುಂದೆ ಇರಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ರಾಮನ್ ವರ್ಧನೆಯ ವಿತರಣಾ ಸ್ವರೂಪವು ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತಕ್ಕೆ ಉತ್ತಮ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್ ವೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಎ/ಡಿ ಪರಿವರ್ತನೆ (ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾ ವೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅನಲಾಗ್) ಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವೆಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೈ-ಥ್ರೋಪುಟ್ ರಿಯಲ್-ಟೈಮ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಇಮೇಜಿಂಗ್ (ಸೀರಿಯಲ್ ಟೈಮ್-ಎನ್ಕೋಡೆಡ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಸ್ಟೀಮ್)) ಗಾಗಿ ಸಹ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಫೇಸ್ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್ ಅಥವಾ ಪಿ. ಎಸ್. ಟಿ. ಯು ಸಿಗ್ನಲ್ ಮತ್ತು ಇಮೇಜ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ಗೆ ಗಣನೆಯ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಮತ್ತು ವರ್ಗೀಕರಿಸುವುದು ಇದರ ಉಪಯುಕ್ತತೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಫೇಸ್ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್ ಎಂಬುದು ಟೈಮ್ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮ್ ಕುರಿತ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಒಂದು ಉಪಶಾಖೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ 3ಡಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣದೊಂದಿಗೆ (ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ) ವಿವರ್ತನಶೀಲ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಶಬ್ದದ ರಿಯಲ್-ಟೈಮ್ ಸಿಂಗಲ್-ಶಾಟ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಫೈಬರ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಾನ್-ಲೀನಿಯಾರಿಟಿಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಪಿಟಿಎಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸಂಭವನೀಯ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಏಕ-ಹೊಡೆತದ ಪಿಟಿಎಸ್ ದತ್ತಾಂಶದಿಂದ ವರ್ಣಪಟಲದ ಮತ್ತು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಡೊಮೇನ್ಗಳೆರಡರಲ್ಲಿನ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಊಹಿಸಬಹುದು. ಅಂದರೆ, ಹೆಚ್ಚು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ನಾರುಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಅಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ ಕಾಂಟಿಯಮ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಲೀಸ್ಟ್-ಸ್ಕ್ವೇರ್ಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ ಟೈಮ್ ಸ್ಟ್ರೆಚ್ ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಕನ್ವರ್ಟರ್ ಸೀರಿಯಲ್ ಟೈಮ್-ಎನ್ಕೋಡ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.