Free-Space Optical Heterodyne Interferometric Readout with SNR-Guided Adaptive Demodulation for Nanoscale Displacement Sensing
Résumé fourni par la source
Accurate nanoscale displacement readout is essential for optical inertial sensors, precision positioning, and micro-vibration characterization. In this work, we develop a free-space optical heterodyne interferometric readout system for low-frequency nanoscale displacement sensing and establish an SNR-guided adaptive demodulation framework. Two complementary demodulation strategies are integrated: Bessel-function-based frequency-domain sideband extraction for small-amplitude low-SNR motion and IQ quadrature phase tracking for larger-amplitude displacement. The experimentally demonstrated framework maps the applicability regimes of the two methods and enables wavelength-referenced displacement readout over a range from sub-nanometer narrowband detection to 250 nm under the present experimental conditions. The implemented system achieves a repeated-measurement repeatability of 0.40 nm under a 10 Hz excitation condition, and spectral SNR analysis is consistent with time-domain statistical evaluation. Finally, the readout system is applied to a quartz pendulum inertial structure, demonstrating its potential for photonic displacement sensing and optical inertial sensor characterization.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Free-Space Optical Heterodyne Interferometric Readout with SNR-Guided Adaptive Demodulation for Nanoscale Displacement Sensing
- Date Crossref
- 13/06/2026
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Institutions déclarées
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.