2008年,由中国科学院力学研究所国家微重力实验室牵头,联合中科院理论物理研究所、中科院物理研究所、中科院武汉物理与数学研究所、华中科技大学、中国东方红卫星股份有限公司等,组建了中科院空间引力波调研论证组;2009年,中科院将空间引力波探测列入中科院2050中长期发展规划;2011年,美国NASA退出“LISA”计划,ESA寻求中国20%的合作,其中皮米精度的激光干涉仪列为中国可能贡献的载荷之一;2012年,为响应国际同行的合作倡议,由力学所和中国科学院大学牵头成立了中科院空间引力波探测工作组。
为配合和推进空间引力波探测等科学计划的落实,力学所承担了激光干涉测距系统方法学筛选(Chinese Physics Letters,2012,29(7)079501-3)和地面模拟系统的研制。在中科院空间中心战略先导项目和中科院科研装备研制项目的支持下,科研人员突破国际技术封锁和关键器件禁运,成功地设计出集消除噪声与精密测距等多功能的激光干涉仪光路,以及多元抑噪的方案,研制出测距精度优于100pm/Hz1/2的激光干涉仪;采用数字锁相环技术(DPLL)和现场可编程门阵列(FPGA)等硬件平台,研制出检相精度优于2π×10-5rad/Hz1/2的高精度相位计(Rev. Sci. Instrum. 2014,85,024503);采用差分波前检测技术和相敏型指向敏感器,发展了指向控制精度达10nrand/Hz1/2的激光指向控制模拟系统 (Rev. Sci. Instrum. 2014, 85, 074501);利用电光相位调制器、锁相控制模块等建立了锁相精度优于2π×10-4rad/Hz1/2的激光锁相控制模拟系统;同时,申请了多项技术发明专利;成功构建了空间激光干涉测距地面模拟装置。这标志着我国在空间精密测距技术领域迈出了坚实的一步,积累了宝贵的知识和经验,奠定了技术基础。
该项目近日通过了由中科院组织的专家组验收。
空间激光干涉测距地面模拟装置外观