通过控制边带调制对平衡光学零差与外差探测的实验研究

我们使用同一实验装置对光学零差与外差探测进行了实验研究，该装置能够灵活地操控信号边带调制。当调制仅产生单一信号边带时，将频率为 $\omega_{0}+\Omega$ 的单边带与频率为载波频率 $\omega_{0}$ 的强本振光在分束器上混合进行光场测量，即成为平衡外差探测。当产生频率为 $\omega_{0}\pm\Omega$ 的两个信号边带且两个边带的相对相位被锁定时，该测量对应于光学平衡零差探测。利用该装置，我们可以直接证实外差探测的信噪比比零差探测差两倍。这项工作将在量子态测量和量子信息中具有重要应用。