实验演示一种用于未来重力任务的共轴激光测距干涉仪
光学
2026-04-17 v2 天体物理仪器与方法
仪器与探测器
摘要
我们实验演示了一种用于下一代重力任务的新型干涉架构，其特征为激光测距干涉仪（LRI），可在两个光学平台之间以 7.3 MHz 的差频实现激光束的单轴传输与接收。利用差分波前传感（DWS）信号的有源光束指向控制回路，确保接收（RX）光束与发射（TX）光束之间的共对准。在由六足平台驱动旋转模拟航天器姿态抖动的条件下，干涉链路在 0.2 mHz 至 0.5 Hz 频率范围内实现了低于 10 μrad/√Hz 的指向稳定性，且发射光束偏振态的波动导致在 15 小时连续测量中载波噪声密度比下降 0.14%。此外，利用六足平台的周期扫描实验研究了倾斜-长度（TTL）耦合效应。实验结果表明，共轴 LRI 能够实现纳米精度的航天器间测距测量，使其成为未来 GRACE 类任务的潜在候选方案。
引用
@article{arxiv.2511.19533,
title = {Experimental Demonstration of an On-Axis Laser Ranging Interferometer for Future Gravity Missions},
author = {Daikang Wei and Christoph Bode and Kohei Yamamoto and Yongho Lee and Germán Fernández Barranco and Vitali Müller and Miguel Dovale Álvarez and Juan José Esteban Delgado and Gerhard Heinzel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.19533},
year = {2026}
}
备注
17 pages, 14 figures