星间激光干涉模拟平台
地球重力场及其地学应用是地球科学领域的重要内容之一，在国家基础测绘、灾害监测、资源勘探、地表圈层耦合作用和航空航天等方面都具有不可替代的重要作用。卫星重力测量是目前高效获得全球重力场的主要方式，我国下一代卫星重力测量的目标是重力异常测量精度达到2 mGal，空间分辨率达到100 km。针对下一代重力测量卫星，使用星间激光测距取代传统的微波测距是主要发展方向，可以进一步提高全球重力场测量精度。卫星重力测量由相距百公里量级的两颗卫星组成，轨道高度约为400 km，星间激光测距的位移测量精度将达到10 nm ~ 100 nm。
星间激光测距系统存在关键技术众多、建立激光干涉链路难度大、系统组成结构和工作流程复杂等特点，必须在地面实验室完成物理仿真模拟实验。PGMF中星间激光测距装置瞄准高精度全球重力场测量，以满足下一代卫星重力测量需求为目标，研发所需标定与测试平台，以及环境模拟仿真平台，为星间激光测距提供核心技术支撑。
下面图1是星间激光测距实验室真空系统的照片，干涉仪的光路在真空腔中内。图2真空腔内光路的实物图，包含准一体化的干涉仪光学平台、四象限光电探测器、快速偏转镜等。
图1 真空腔系统的整体图（中间为大真空腔，两侧连接管道至两个小真空腔，大真空腔与两个小腔的中心间距分别是10m和20m）
图2 主/从干涉仪安装至真空腔内的实物图
本模拟平台主要针对星间激光干涉仪中的主要功能模块和性能指标进行测试，下面是本平台可提供的相关功能测试的性能参数。
1. 针对星间激光干涉仪的位移测量及弱光锁相的相关性能指标：
位移测量分辨率优于8 nm@10 s
激光频率噪声小于30 Hz/Hz1/2@0.1Hz
锁相噪声小于3×10-5 rad/Hz1/2@0.1Hz
2. 星间激光测速测试的性能指标：速度测量分辨率优于1 nm/s
3. 星间激光指向控制测试单元
光束指向角测控范围不小于10-3 rad
光束指向角测控精度优于10-5 rad
4. L型真空腔系统间距20米和10米，极限真空度为10-5 Pa
5. 等离子体系统试验区等离子体密度大于107 /cm3
