光外差法是一 種 基於 相干光的 檢 測技 術，它利用 兩束 頻率相近的光（信 號光和本振光）在光 電探 測器上 產生拍 頻信 號， 從而 實 現 對光波的振幅、 頻率和相位的 調製信 號的 檢 測。 這 種方法的 優 點 包括高 轉 換增益、良好的 濾波性能、以及良好的空 間和偏振 鑑別能力。光外差法特 別 適 用於光 調 頻、 調相 類系 統， 並且在弱信 號探 測、光通 訊、光雷 達、 遙 測 感測技 術及光 譜 學等 領域有 廣泛的 套用前景。
光外差探 測的基本原理是 兩束光的 相干，通常 採用 相干性好的 雷射器作 為光源。在接收信 號光的同 時加入本振光，使得本振光和信 號光在光 電探 測器的光敏面上形成拍 頻信 號。 為了 實 現有效的光混 頻，要求 參考光 與入射信 號光的偏振 方向平行，能流矢量保持一致， 並且 兩光波的波 陣面 必須曲率匹配。在 實 際 套用中， 由於信 號光通 過不均 勻介 質（如大 氣、水） 時波 陣面 會 發生畸 變，可能 導致光外差 檢 測 無法 進行。因此，需要解 決信 號光 與本振光波前曲率的 實 時匹配 問 題。
光外差探 測在 雷射通信、雷 達（ 測距、 測速、 測 長）、光 譜 學、 測振、 雷射陀螺及 紅外物理等 領域有 著 廣泛的 套用。 與直接 檢 測相比，光外差 檢 測具有 檢 測距 離 遠、 檢 測 靈敏度高、 測量精度高等特 點。然而，光外差 檢 測 對光源的 相干性要求 極高，受大 氣湍流效 應的影 響，目前 遠距 離外差 檢 測在大 氣中 套用受到 限制，但在外 層空 間特 別是 衛星之 間，通信 聯繫已 達到 實用 階段。