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题名基于MHz深度频率调制激光干涉的相位测量技术
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作者
范习谦
刘河山
罗子人
张子恒
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机构
国科大杭州高等研究院基础物理与数学科学学院
中国科学院国家空间科学中心
中国科学院力学研究所微重力重点实验室
中国科学院大学
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出处
《中国光学(中英文)》
北大核心
2025年第3期622-630,共9页
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基金
国家重点研发计划资助项目(No.2021YFC2202902,No.2023YFC2206200)。
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文摘
深度频率调制(DFM)干涉技术是实现空间引力波探测激光干涉测量系统简化的有效方案。当前DFM干涉技术普遍使用kHz级调制,导致激光功率噪声会耦合进入系统,从而增加本底噪声,难以满足高精度空间测量的要求。本文提出将DFM的调制频率提升至MHz量级以减少激光功率噪声的影响。通过深入分析DFM技术原理,采用贝塞尔函数展开、正交解调和推广J1…J4方法设计了DFM干涉相位信号提取方法。基于MHz级信号处理需求,完成了相位测量系统的软硬件构建,并对系统在多种工况下的性能进行测试与评估。测试结果表明:相位测量系统具有良好的线性度和准确度,且在不同工况下,2 mHz~1 Hz频段内的相位噪声均优于2πμrad√Hz,能够满足空间引力波探测的相位测量需求。
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关键词
激光干涉
深度频率调制
相位测量
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Keywords
laser interference
deep frequency modulation
phase measurement
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
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