中国空间技术研究院西安分院，陕西 西安 710100
激光干涉测距仪是下一代地球重力场探测卫星和空间引力波探测任务的核心载荷。搭建了一套基于锁相应答机制的小型激光干涉仪，在0.1 Hz处的噪声谱密度为0.17 nm/Hz1/2，远低于下一代地球重力场探测的测距噪声要求。另外，验证了数据后处理方式抑制光学锁相噪声的可行性，进一步将系统噪声降低到0.11 nm/Hz1/2。该高精度小型化验证系统是测试激光干涉测距系统关键技术指标的有力工具。
测量 干涉度量法 相位测量 外差法
复旦大学 通信科学与工程系 电磁波信息科学重点实验室，上海 200433
随着无线通信技术的发展，对无线通信速率和频率的要求逐年提高。现有无线通信频段已趋于饱和，而太赫兹频段是一个全新的空间。本文按照产生方式分类对近年国内外太赫兹通信研究最新进展进行了综述，并给出未来太赫兹通信系统在光载无线通信、空间领域、**领域上的可能应用方向。
太赫兹通信 太赫兹产生 光学外差法 太赫兹通信应用 Terahertz communication Terahertz wave generation optical heterodyne Terahertz wave communication application 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(6): 931
北京交通大学 光波技术研究所 全光网络与现代通信网教育部重点实验室 , 北京 100044
随着光载无线通信(ROF)的发展, 为了得到60 GHz的毫米波信号, 提出了一种改进的基于二次外差法八倍频产生毫米波的方案, 给出了生成毫米波系统的完整模型, 理论分析了系统的可行性及激光器线宽和光纤色散对系统性能的影响。通过OptiSystem软件, 对系统进行仿真, 调制解调出60 GHz毫米波, 验证了方案的正确性。并仿真得到系统的眼图, 得到了激光器线宽对系统误码率的影响曲线, 证实了窄激光器线宽有利于降低系统的误码率。
毫米波 二次外差法 光纤通信 radio-over-fiber (ROF) ROF millimeter wave secondary heterodyne method optical fiber communication
搭建了一套小视场的三维面形测量系统。该测量系统采用基于DLP4500 芯片开发的高速数字投影模块套件实现条纹图像的高速投影和相机的同步触发图像采集。利用该投影模块向小视场物体表面投影三种不同频率的相移条纹图，相机同步记录受到物体表面形貌调制而发生形变的条纹，分别计算出三组条纹对应的截断相位图，再进行两次外差得到频率为1 的相位分布，以此为基准往回展开得到连续的相位分布，从而重建被测物体的三维面形分布。实验成功重建了以硬币为代表的小视场(8 mm×6 mm)物体在100 μm 深度范围内的表面三维形貌。
三维测量 三频外差法 相移 时间相位展开 3D shape measurement tri-frequency heterodyne method phase shifting temporal phase unwrapping
南京邮电大学光电工程学院, 江苏 南京 210003
基于单个双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM)，提出一种宽且平坦的可调谐光学频率梳(OFC)的产生方案，其结构简单、易于实现、成本低。对方案原理进行理论分析，利用Optisystem 7.0软件进行仿真研究。结果表明，产生的OFC梳线数目不多，但平坦度较好，中心频率和梳线间距均可独立调谐。可调谐光源的中心频率决定了OFC的中心频率。将基于光外差法产生的微波射频信号作为DDMZM的驱动信号，确定了OFC的梳线间距，最大可达150 GHz，有效频谱带宽为600 GHz。
激光光学 光学频率梳 双驱动马赫-曾德尔调制器 光外差法 微波射频信号 激光与光电子学进展
2016, 53(7): 071402
山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博 255049
为实现对工件表面微观形貌测量系统要求远距离传输、实时在线及非接触测量，同时达到高精度、高分辨力、高信噪比测量，提出基于声光调制的光纤外差法轮廓检测技术，采用外差法可有效抑制随机噪声，提高信噪比，通过原理分析建立数学模型; 系统设计画出工件表面粗糙度测量框图; 实验测量得出被测工件表面粗糙度，分辨力达到1 nm; 讨论了不确定度来源及控制方法，测量精度为1‰。实验结果表明: 外差法、声光调制及光纤测试技术可有效降低噪声、提高分辨力和测量精度。
光纤 轮廓检测 声光调制 纳米级测量 外差法 optical-fiber contour detection acousto-optic modulation nano-scale measurement heterodyne
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
推导了偏振相干合成后任意方向检偏的光强受束间相位差调制的解析表达式, 并通过实验验证了表达式的正确性。开展了基于偏振鉴相的相干合成实验研究, 用梯度下降算法锁定了两束激光的相位, 获得了稳定的输出功率, 验证了基于偏振鉴相的相干合成技术可行性; 分析了基于偏振鉴相的相干合成技术的优点和对激光器的要求; 提出了一种基于偏振鉴相的可定标放大全口径相干合成方法, 采用多探测器和多级并行相位调制的方法, 解决了随机并行梯度下降（SPGD）算法闭环带宽随合成光束数增加而快速退化的问题。
偏振相干合成 相位探测 随机并行梯度下降算法 外差法 polarization coherent beam combining phase detection stochastic parallel gradient descent algorithm heterodyne method
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 北京航空制造工程研究所, 北京 100024
采用波长1064 nm, 功率为1 W的种子激光实现了两路光纤激光的相干合成, 采用了两只保偏光纤准直器接收两路光干涉信号, 与利用透镜直接把干涉信号会聚在探测器上相比, 这种耦合方式得到的光干涉信号的条纹对比度更高。对相位噪声以及相位噪声的带宽进行了研究, 结果表明, 相位噪声由电信号串扰以及环境扰动产生。通过人为拨动光纤来增加相位噪声带宽, 当相位噪声带宽增加时, 相位控制精度下降。提出了提高相位控制精度的方法, 实验获得了桶中功率为21.3%、斯特列尔比为79%、相位控制精度为0.008λ的相干合成效果。
光纤激光器 相干合成 外差法 相位检测与控制 fiber laser coherent combination heterodyne method phase detection and control
1 重庆邮电大学 数理学院, 重庆 400065
2 重庆邮电大学 光电工程学院, 重庆 400065
利用相移光纤光栅中不同的相移量可以在光栅传输阻带中的不同位置打开透射窗口这一特性, 给出了用光外差法将单一光源形成两个差频再经拍频后生成毫米波的方案。理论分析和数值计算结果表明, 采用单个光源产生毫米波所引入的激光随机相位噪声低于双光源系统, 能够产生波长稳定、相位噪声低、频率调整方便、耦合效果好的毫米波, 可为光纤无线通信系统实际应用提供参考。
相移光纤光栅 光外差法 毫米波 相位噪声 光纤无线通信系统 phase shift fiber grating optical heterodyne method millimeter-wave phase noise radio over fiber communication system
