En ingeniería eléctrica , la detección homodina es un método para extraer información codificada como modulación de la fase y / o frecuencia de una señal oscilante, comparando esa señal con una oscilación estándar que sería idéntica a la señal si llevara información nula. "Homodyne" significa una sola frecuencia, en contraste con las frecuencias duales empleadas en la detección heterodina .
Cuando se aplica al procesamiento de la señal reflejada en sensores remotos para topografía , la detección homodina carece de la capacidad de detección heterodina para determinar el tamaño de una discontinuidad estática en la elevación entre dos ubicaciones. (Si hay una ruta entre las dos ubicaciones con elevación que cambia suavemente, entonces la detección homodina puede, en principio, rastrear la fase de la señal a lo largo de la ruta si el muestreo es lo suficientemente denso). La detección homodina se aplica más fácilmente a la detección de velocidad .
En óptica
En interferometría óptica , homodino significa que la radiación de referencia (es decir, el oscilador local ) se deriva de la misma fuente que la señal antes del proceso de modulación . Por ejemplo, en una medición de dispersión láser , el rayo láser se divide en dos partes. Uno es el oscilador local y el otro se envía al sistema para ser probado. Luego, la luz dispersa se mezcla con el oscilador local en el detector. Esta disposición tiene la ventaja de ser insensible a las fluctuaciones en la frecuencia del láser. Por lo general, el haz disperso será débil, en cuyo caso el componente (casi) constante de la salida del detector es una buena medida de la intensidad instantánea del oscilador local y, por lo tanto, puede usarse para compensar cualquier fluctuación en la intensidad del láser. [1] [2] [ aclaración necesaria ]
Tecnología de radio
En la tecnología de radio , la distinción no es la fuente del oscilador local, sino la frecuencia utilizada. En la detección heterodina, el oscilador local se desplaza en frecuencia, mientras que en la detección homodina tiene la misma frecuencia que la radiación que se va a detectar. Ver receptor de conversión directa .
Aplicaciones
Los amplificadores de bloqueo son detectores homodinos integrados en equipos de medición o empaquetados como equipos de laboratorio independientes para la detección sensible y el filtrado altamente selectivo de señales débiles o ruidosas. La detección homodina / enclavada ha sido uno de los métodos de procesamiento de señales más utilizados en una amplia gama de disciplinas experimentales durante décadas.
Las técnicas homodina y heterodina se utilizan comúnmente en técnicas de termorreflectancia .
En el procesamiento de señales en algunas aplicaciones de imágenes por resonancia magnética , la detección homodina puede ofrecer ventajas sobre la detección de magnitud. La técnica homodina puede suprimir el ruido excesivo y los componentes de cuadratura no deseados (90 ° fuera de fase) y proporcionar un acceso estable a la información que puede codificarse en la fase o polaridad de las imágenes. [3]
Un sistema de comunicación seguro cifrado puede basarse en la distribución de claves cuánticas (QKD). Un esquema de receptor eficiente para implementar QKD es la detección homodina balanceada (BHD) usando un diodo positivo-intrínseco-negativo ( PIN ). [2]
La detección homodina fue una de las técnicas clave para demostrar el entrelazamiento cuántico . [4]
Ver también
Referencias
- ^ Chapman, Mark (2002). "Interferometría heterodina y homodina" . Renishaw plc (Reino Unido). Archivado desde el original el 26 de julio de 2017 . Consultado el 14 de febrero de 2017 .
- ^ a b Xu, Qing (2009). Detecciones ópticas de homodinos y aplicaciones en criptografía cuántica (PDF) (Tesis). París: Télécom ParisTech . Consultado el 14 de febrero de 2017 .
- ^ Noll, DC; Nishimura, DG; Macovski, A. (1991). "Detección homodina en resonancia magnética". Transacciones IEEE sobre imágenes médicas . 10 (2): 154-163. doi : 10.1109 / 42.79473 . ISSN 0278-0062 .
- ^ Maria Fuwa; Shuntaro Takeda; Marcin Zwierz; Howard M. Wiseman; Akira Furusawa (24 de marzo de 2015). "Prueba experimental de colapso de la función de onda no local para una sola partícula utilizando medidas homodinas". Comunicaciones de la naturaleza . 6 (6665): 6665. arXiv : 1412.7790 . Código Bibliográfico : 2015NatCo ... 6E6665F . doi : 10.1038 / ncomms7665 . PMID 25801071 .
enlaces externos
- Su, Shi-Lei; Wang, Yuan; Guo, Qi; Wang, Hong-Fu; Zhang, Shou (2012). "Generación de un estado de agrupamiento entrelazado de polarización de cuatro fotones con medición homodina a través de la no linealidad cruzada de Kerr". Física B chino . 21 (4): 044205. Código Bibliográfico : 2012ChPhB..21d4205S . doi : 10.1088 / 1674-1056 / 21/4/044205 . ISSN 1674-1056 .