中国航天科技集团有限公司第五研究院西安分院空间通信与导航技术研究所，陕西 西安 710100
基于双星编队的激光干涉测距载荷能够在轨验证基于三星编队的空间引力波探测任务的多项关键技术。在空间引力波探测任务中，为实现皮米级的星间位移测量精度，要求在mHz频段实现优于10-6 cycle/Hz1/2的光载波相位测量精度。限制测相精度的瓶颈因素在于相位计中模数转换器的采样抖动。利用导频和时钟边带调制技术可在数据后处理中抑制采样抖动噪声。将面向三星编队时间延迟干涉组合的时钟边带调制技术推广到更普遍的基于双星编队的双向光载波相位测量系统中，并考虑到星间多普勒频移，给出了抑制光载波相位测量过程中采样抖动噪声的系统性方案。该方案能够应用在下一代地球重力场探测任务中，以在轨验证面向空间引力波探测的相位计技术，同时有望应用于高精度星间激光时频传递项目，支撑未来全球卫星导航系统。
测量 相位测量 干涉度量法 光载波 拍频 边带调制 激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0712006
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
中国航天科技集团有限公司第五研究院西安分院卫星导航与星间链路技术研究所，陕西 西安 710100
星间激光干涉测距系统是下一代低低跟踪重力测量卫星的核心载荷，要求实现纳米级位移测量精度。针对此要求，设计了一种具有锁相应答转发体制的激光干涉测距系统，依据系统组成与工作原理推导系统测量原理、频率传递关系，顶层剖析分解激光干涉测距系统中的测量误差项，对各误差项建立预算模型，并进行合理的数值计算，总体实现优于7.5 nm/Hz1/2@0.1 Hz（0.1 Hz为傅里叶频点）的星间距离变化测量精度，满足下一代低低跟踪重力场高精度反演对星间激光干涉测距系统的测距需求。
测量 激光 干涉 测距 误差 激光与光电子学进展
2021, 58(21): 2112001
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
2 Shanghai Key Laboratory of Navigation and Location-Based Services, Shanghai 200240, China
3 China Academy of Space Technology (Xi’an), Xi’an 710000, China
We propose a passive compensation fiber-optic radio frequency (RF) transfer scheme with a nonsynchronized RF stable source during a round-trip time, which can avoid high-precision phase-locking and efficiently suppress the effect of backscattering only using two wavelengths at the same time. A stable frequency signal is directly reproduced by frequency mixing at the remote site. The proposed scheme is validated by the experiment over a 40 km single mode fiber spool using nonsynchronized common commercial RF sources. The influence of the stability of nonsynchronized RF sources on the frequency transfer is investigated over different length fiber links.
060.2360 Fiber optics links and subsystems 120.3930 Metrological instrumentation Chinese Optics Letters
2018, 16(10): 100602
