基于MHz深度频率调制激光干涉的相位测量技术

深度频率调制干涉技术（DFM）是实现空间引力波探测激光干涉测量系统简化的有效方案。当前DFM干涉技术普遍使用kHz级调制，导致激光功率噪声耦合进入系统，增加本底噪声，从而难以满足高精度空间测量的要求。本文提出将DFM调制频率提升至MHz量级以减少激光功率噪声影响，通过深入分析DFM技术原理，采用贝塞尔函数展开、正交解调和推广J1...J4方法设计了DFM干涉相位信号提取方法。基于MHz级信号处理需求，完成了相位测量系统的软硬件构建，并对系统在多种工况下的性能进行测试与评估。测试结果表明：相位测量系统的具有良好的线性度和准确度，且在不同工况下，2 mHz ~ 1 Hz频段内的相位噪声均优于 2π µrad/√Hz，能够满足空间引力波探测的相位测量需求。