用于星间激光干涉测量的分频相位计辅助弱光锁相

作者：乐陶然; 穆衡霖; 徐欣; 谈宜东; 尉昊赟; 李岩^*

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(14): 322-331.

• 空间引力波探测
• 弱光锁相
• 周跳
• 分频相位计

弱光锁相是星间激光干涉测距的重要环节,通过锁相环跟踪外差干涉光信号相位.受散粒噪声、激光频率噪声等各类噪声限制,锁相环内部本地振荡器信号与外差信号间存在一定相位差,而锁相环的鉴相范围只有正负半个周期,若相位差某时刻超过鉴相范围,则本地振荡器在反馈调节下可能会进入错误的工作点,出现周跳,导致后续相位重构出错.本文提出了基于引力波探测背景的一种周跳诊断方法,在原锁相环基础上引入一个具有更大鉴相范围的辅助分频相位计,可以对锁相环是否出现周跳提供判断依据.结合已有的锁相环及噪声理论,建立了分频相位计的理论模型,以此数值模拟了分频相位计工作,模拟结果表明,分频相位计可以实现大范围鉴相,具有判断弱光锁相周跳的能力.

• 单位
  清华大学; 精密测试技术及仪器国家重点实验室