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En optique, la détection hétérodyne consiste à transposer l'énergie d'une partie du spectre à plus basse fréquence (dite « intermédiaire ») avant de la détecter. Ce signal est mélangé sur un élément non-linéaire rapide (par exemple une photodiode) avec le rayonnement monochromatique d’un oscillateur local (laser...) dont la fréquence est proche de celle du signal de sorte que leur différence soit dans la bande de fréquences intermédiaires (en général dans le domaine radio-fréquences).