据中国激光杂志社网，于2024年11月14日报道，远程振动检测在**侦察、公共安全及建筑结构健康监测等领域具有重要意义。传统的振动测量方法难以兼顾高灵敏、高精度、远距离探测及抗干扰的技术特点。针对这一问题，清华大学谈宜东教授研究团队深入探讨了激光回馈干涉技术，提出了一种创新的偏振调制型激光回馈干涉测量方法。该方法不仅有效抑制了激光回馈系统在远距离测量中的寄生噪声干扰，还实现了对300米处非合作目标的高灵敏振动检测与语音重建，为远程振动的高灵敏度测量提供了一种极具吸引力的新方案。

——王琳教授，南京工业大学

Photonics Research青编委

远程振动的灵敏检测在**侦察、地质勘探及建筑结构健康监测等领域具有重要的应用价值，如何高灵敏、抗干扰地检测远距离振动信息已成为一大挑战。目前，电学式、影像式以及传统外差干涉式等各类振动测量方法难以兼顾高探测灵敏度、长工作距离和环境光抗干扰能力。激光回馈干涉技术通过激光腔内二次受激辐射的方式，放大远处返回的微弱光信号，且具备相干特性，具备实现远距离振动非接触式高灵敏检测的潜力。

然而，传统激光回馈系统在远距离测量中存在寄生噪声干扰问题。在该系统中，激光器发出的光需经过移频器件和透镜组进行调制和整形，这些光学元件的表面会产生微弱的反射光信号，返回到激光腔并被放大。这些非目标反射的信号被称为寄生噪声。当目标反射信号强度较低时，有用信号往往会被淹没在寄生噪声中，显著限制了系统对弱信号的探测能力。

为了解决寄生噪声问题，实现激光回馈远距离振动测量，清华大学精密测试技术及仪器全国重点实验室的研究人员提出了一种全新的偏振调制型激光移频回馈干涉测量方法。该方法能够有效抑制寄生噪声强度，同时不影响目标信号，从而实现远距离振动信息的获取。该技术成功地测量了300米处非合作目标的表面振动，并基于振动信息实现了300米处的语音重建。相关研究成果以“Ultrasensitive detection of remote acoustic vibrations at 300 m distance by optical feedback enhancement”为题发表于Photonics Research 2024年第9期。

在该工作提出的偏振调制型激光回馈远距离振动测量系统中，声光移频器晶体等表面的寄生光经过法拉第旋光器往返调制后，偏振态与谐振腔内光场方向正交，因而无法被回馈放大。相对而言，来自目标反射的信号光经过法拉第旋光器和1/4波片的共同调制后，其偏振方向与腔内光场一致，从而能够被有效放大。在信号光被探测器接收并进行光电转换后，可以解调出其中所携带的振动信息。实验结果显示，该振动测量系统的工作距离可达300 m，且300 m处振幅响应灵敏度可达0.72 nm/Hz1/21kHz，振动频率测量误差不高于0.1%。此外，该系统在振动测量的基础上还实现了远距离的语音重建，清晰还原了80 m、240 m、300 m处的测试语音“Is this your handbag?”，在不同距离处还原得到的语音均可被第三方语音文本转换网站（网易见外）正确识别，证明了系统还原的语音具有可理解与可辨别性。综合来看，系统具备远距离语音重建能力。

通讯作者谈宜东教授表示：“这项工作提供了一种非接触式且具有抗干扰能力的高灵敏振动测量方法，为振动测量领域的研究提供了新思路。利用所提出的偏振调制方法，成功抑制了回馈系统中的寄生噪声，实现了对300 m处非合作目标弱振动信号的相干探测。此外，该系统还可进一步实现远距离的语音重建，有望在**侦察、公共安全等领域发挥重要作用。”

团队的后续工作将聚焦于所提原理系统的仪器化创新，以提升其实际应用的灵活性与可操作性。同时，团队还计划在振动测量的基础上开展谱分析技术研究，以实现对远距离目标振动特性的精准识别与解析，进一步拓宽技术应用的广度与深度。