面向红外外差干涉术的大带宽光子相关器

红外外差干涉术已被提出作为在中红外公里级基线上重组大量望远镜的实用替代方案。然而，当前有限的相关能力对这种颇具吸引力技术的灵敏度施加了严格限制。本文中，我们提出通过在红外外差干涉术中引入光子处理来解决公里距离上宽带信号的传输与相关这一问题。我们描述了一种用于两台望远镜的双边带光子相关器的架构，以及该概念在原理验证测试台上的实验演示。我们展示了在双边带光子相关器中对先前在两望远镜模拟器上生成的两个红外信号进行事后相关。通过相关器获得了 $13\%$ 的信噪比退化，等效于噪声系数 $\text{NF}=1.15$，并且从这些测量中恢复了输入信号的 temporal coherence（时间相干）特性。我们的结果表明，光子处理可用于相关外差信号，并有可能大幅增大探测带宽。这些进展为红外外差干涉术的宽带信号光子处理开辟了道路，特别是对于大量望远镜和直接成像重组器。