利用密西西比大學開發的新型振動傳感器，探測地雷和其他埋藏物體可能會變得更加容易。

這是使用LAMBDIS的埋藏物體的振動成像。(圖片來源：密西西比大學V. Aranchuk)

　　據外媒報道，2019年9月29日至10月3日，在奧地利維也納舉行的光學學會(OSA)激光大會上，來自美國密西西比大學的研究人員將報告一種新的激光振動傳感器，被稱為激光多光束差分干涉傳感器(LAMBDIS)。據報道，這種新設備比現有技術有了顯著的改進，因為現有技術無法在旅途中進行操作，并且在存在外部聲音或振動源的情況下會失去準確性，比如激光多普勒振動計(LDV)。

　　目前，激光多普勒振動計(LDV)結合地面激發的振動已經顯示出能夠檢測地雷和其他埋藏物體的前景，但是它們對環境振動的敏感性要求它們必須在一個特殊的穩定平臺上進行操作。而LAMBDIS設備不但具有可比較的檢測能力，而且對運動的敏感性要小得多，因此它可以在移動的車輛上使用。

　　首席研究員VyacheslavAranchuk博士說：“地雷的肆虐禍害對移動車輛能夠快速準確地審查大面積區域提出了重大的挑戰。我們的新設備通過使用一系列激光束工作，然后將獲取的信號組合起來以創建快速的檢測方案，能夠完美克服這個挑戰。另外。該方案也可以補償其他技術而引起的振動和其他噪音影響。LAMBDIS測量振動場具有高靈敏度，同時對物體或傳感器本身的整體運動具有低靈敏度，允許從移動的車輛進行操作。

　　沒有參考光束的測量

　　一般情況下，為了檢測埋藏的物體，LDV與揚聲器的音頻源或機械振動器的震源共同使用，聲音或地震波使地面振動。如果探測器是靜止的而環境無振動，LDV可以檢測出物體被埋藏的振動模式的細微差別。

　　傳統LDV的操作從物體反射的光與LDV內部的參考光束的干涉進行對比，不過，LDV本身的運動可能導致LDV信號明顯高于由物體振動引起的信號，并且與其無法區分。

　　而在新的研究中，研究人員使用了30個激光束的線性陣列，這些激光束指向被詢問的區域。光學元件，包括接收器透鏡和剪切干涉儀，用于將從地面上不同點反射的光組合在光電探測器陣列(PDA)上，從而在PDA輸出上產生干擾信號。由于多普勒效應，信號的頻率與照射點之間的振動速度成比例，PDA信號的處理揭示了表面上的照射點之間的振動。

　　“與LDV不同，LAMBDIS不使用內部參考光束，而是通過使用從物體上不同點反射的光的干涉來檢測多普勒頻移，”Aranchuk說。“由于缺少參考光束，傳感器運動引起的多普勒頻率對于所有反射光束實際上是相同的，并且會自動從干擾信號中減去。因此，LAMBDIS對傳感器運動的靈敏度本身非常低，同時對物體上各點之間的相對振動具有高度敏感性。“

　　成功的現場測試

　　研究人員報告說，LAMBDIS設備在實驗室和現場測試的各種條件下表現良好。LAMBDIS能夠探測到7.5米到20米之外的埋藏物體，也能探測到以每秒3.8米(每小時約8.5英里)行駛的車輛，其探測結果與穩定的平臺式LDV相當。研究人員使用機載LDV、地震聲源以及不同的掃描角度測試了LAMBDIS，表明該設備可以在各種現實條件下提供準確的結果。

　　除了檢測地雷之外，LDV還常用于檢查汽車和飛機的零部件、評估橋梁和結構振動、校準設備和研究材料、以及牙科和生物醫學應用等。在環境噪音或運動等因素不能使用LDV設備的情況下，可以使用LAMBDIS設備，其結果也一樣準確。