雙本振相敏型外差探測的實驗研究.pdf

1、隨著以引力波探測，真空雙折射實驗為代表的精密測量技術(shù)的發(fā)展，量子噪聲已經(jīng)成為測量精度的主要限制。上述實驗中量子噪聲的標(biāo)定和抑制是目前研究的熱點。而傳統(tǒng)研究中側(cè)重于單本振光平衡探測的量子噪聲，缺乏對雙本振光探測的研究。
　　在本課題中，我們分析并測量了雙本振外差光學(xué)探測的信噪比和量子噪聲，并將其與單本振零差探測作比較。相比于單本振零差探測，外差探測一方面可以將低頻信號調(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、測是對位相敏感的探測方式，因而可以用來壓縮態(tài)注入探測，以突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限。因此，雙本振外差探測綜合了單本振零差探測和外差探測的優(yōu)點。
　　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，外差探測的信噪比將下降3dB。然而通過實驗測量，我們發(fā)現(xiàn)雙本振光學(xué)外差探測和單本振零差探測的信噪比并沒有出現(xiàn)差異。為了解釋這一矛盾，我們嘗試給出了兩種解釋：1，光量子噪聲的場解釋；2，電子學(xué)解調(diào)的解釋。并在實驗中進一步驗證了我們的想法。我們還