Homodyne Detektion ist eine Methode, um die Modulation einer Schwingung durch Mischung mit der gleichen Referenzfrequenz zu detektieren. Falls die Referenzfrequenz einen abweichenden Wert besitzt (das ist der Regelfall), spricht man von einer heterodynen Detektion.

Das Laserlicht kommt von links und wird nach dem Strahlteiler unterschiedlich beeinflusst. Der Mischer folgt rechts oben, um die Differenzfrequenz zu bilden.

Prinzip

Der Begriff homodyn in der optischen Interferometrie drückt aus, dass die Referenzstrahlung für den Mischer aus der gleichen Quelle wie das Signal, jedoch vor dessen Modulierung, gewonnen wird. Im Fall eines Streuexperiments mit einem Laser (Laser-Doppler-Anemometrie) wird der Laserstrahl in zwei Teile geteilt. Einer wird dem Mischer (Photodiode) direkt zugeführt, während der andere zuerst auf das zu untersuchende System gelenkt wird. Das dort gestreute Licht gelangt dann ebenfalls zum Mischer, der die Differenzfrequenz bildet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass sie unempfindlich gegenüber Schwankungen in der Frequenz des Lasers ist. Für gewöhnlich ist der gestreute Strahl schwach, so dass die nahezu konstante Komponente des Detektorsignals als Kennzeichen der Intensität des lokalen Oszillators verwendet werden kann. Intensitätsschwankungen des Lasers lassen sich somit ausgleichen.

In der Funktechnik versteht man unter Homodyne Detektion einen Synchrondemodulator, der auch als Direktmischempfänger bezeichnet wird. Im Unterschied zur Anwendung in der Optik wird die für den Mischvorgang erforderliche Referenzwelle nicht mit übertragen. Das führt oft zu erheblichem technischen Aufwand, weil die Phasenlage – die zeitliche Ausrichtung – der Trägerfrequenz im Empfänger rekonstruiert werden muss. Eine verbreitete Anwendung ist die Übertragung der Farbinformation beim Farbfernsehen.

In der Messtechnik spricht man von einem Lock-in-Verstärker, der es erlaubt, extrem schwache Signale aus einem störenden Hintergrund zu filtern, wenn die Frequenz bekannt ist.