雙本振相敏型外差探測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著以引力波探測(cè)，真空雙折射實(shí)驗(yàn)為代表的精密測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，量子噪聲已經(jīng)成為測(cè)量精度的主要限制。上述實(shí)驗(yàn)中量子噪聲的標(biāo)定和抑制是目前研究的熱點(diǎn)。而傳統(tǒng)研究中側(cè)重于單本振光平衡探測(cè)的量子噪聲，缺乏對(duì)雙本振光探測(cè)的研究。
　　在本課題中，我們分析并測(cè)量了雙本振外差光學(xué)探測(cè)的信噪比和量子噪聲，并將其與單本振零差探測(cè)作比較。相比于單本振零差探測(cè)，外差探測(cè)一方面可以將低頻信號(hào)調(diào)制到高頻區(qū)域，從而避免低頻處的電子學(xué)噪聲。另一方面，雙本振外差探

2、測(cè)是對(duì)位相敏感的探測(cè)方式，因而可以用來(lái)壓縮態(tài)注入探測(cè)，以突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限。因此，雙本振外差探測(cè)綜合了單本振零差探測(cè)和外差探測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。
　　經(jīng)典理論認(rèn)為，由于鏡像邊帶噪聲的存在，相比于零差探測(cè)，外差探測(cè)的信噪比將下降3dB。然而通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，我們發(fā)現(xiàn)雙本振光學(xué)外差探測(cè)和單本振零差探測(cè)的信噪比并沒(méi)有出現(xiàn)差異。為了解釋這一矛盾，我們嘗試給出了兩種解釋：1，光量子噪聲的場(chǎng)解釋；2，電子學(xué)解調(diào)的解釋。并在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步驗(yàn)證了我們的想法。我們還