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空间引力波探测干涉仪探测模式比较研究
被引量:
1
1
作者
吴金贵
王小勇
+5 位作者
白绍竣
吴铠岚
郭忠凯
郑永超
王芸
林栩凌
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期34-45,共12页
为了实现毫赫兹频段的引力波信号测量,基于激光干涉体制的空间引力波探测计划要求干涉系统硬件本底噪声低于星间散粒噪声极限,这对光机设计及相应干涉载荷提出了严苛的工程指标。本文从探测模式选择的角度出发,推导了在单探测器模式和...
为了实现毫赫兹频段的引力波信号测量,基于激光干涉体制的空间引力波探测计划要求干涉系统硬件本底噪声低于星间散粒噪声极限,这对光机设计及相应干涉载荷提出了严苛的工程指标。本文从探测模式选择的角度出发,推导了在单探测器模式和平衡模式下读出噪声和杂散光噪声在干涉信号中的表达形式,并就科学干涉仪的弱光干涉过程进行了详细讨论。结果表明,平衡模式可以跨量级的抑制激光功率涨落和后向杂散光引起的干涉相位噪声,但其抑制能力受限于合束器的不等比分光性质。为此引入相对增益因子来补偿合束器的不等比分光特性,进一步的分析表明,电子学手段的增益补偿只能消除不等比分光对两者之一的影响,不能同时兼顾,需要在激光功率涨落噪声和杂散光噪声的抑制之间平衡选择增益补偿。即便如此,平衡模式下的跨量级的噪声抑制能力,仍然可望降低对激光功率涨落和望远镜杂散光的工程指标要求。
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关键词
引力波
探测
平衡探测模式
读出噪声
杂散光分析
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职称材料
题名
空间引力波探测干涉仪探测模式比较研究
被引量:
1
1
作者
吴金贵
王小勇
白绍竣
吴铠岚
郭忠凯
郑永超
王芸
林栩凌
机构
北京空间机电研究所
首都师范大学数学科学学院
兰州大学物理科学与技术学院
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期34-45,共12页
基金
国家重点研发计划(2021YFC2202000,2021YFC2202102,2020YFC2200404,2020YFC2202201)
中国空间技术研究院杰出青年基金项目(LXL2022)
中国航天科技集团青年拔尖人才基金项目(201981)。
文摘
为了实现毫赫兹频段的引力波信号测量,基于激光干涉体制的空间引力波探测计划要求干涉系统硬件本底噪声低于星间散粒噪声极限,这对光机设计及相应干涉载荷提出了严苛的工程指标。本文从探测模式选择的角度出发,推导了在单探测器模式和平衡模式下读出噪声和杂散光噪声在干涉信号中的表达形式,并就科学干涉仪的弱光干涉过程进行了详细讨论。结果表明,平衡模式可以跨量级的抑制激光功率涨落和后向杂散光引起的干涉相位噪声,但其抑制能力受限于合束器的不等比分光性质。为此引入相对增益因子来补偿合束器的不等比分光特性,进一步的分析表明,电子学手段的增益补偿只能消除不等比分光对两者之一的影响,不能同时兼顾,需要在激光功率涨落噪声和杂散光噪声的抑制之间平衡选择增益补偿。即便如此,平衡模式下的跨量级的噪声抑制能力,仍然可望降低对激光功率涨落和望远镜杂散光的工程指标要求。
关键词
引力波
探测
平衡探测模式
读出噪声
杂散光分析
Keywords
gravitational wave observation
balanced detection mode
read out noise
straylight analysis
分类号
TH744 [机械工程—光学工程]
O439 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
空间引力波探测干涉仪探测模式比较研究
吴金贵
王小勇
白绍竣
吴铠岚
郭忠凯
郑永超
王芸
林栩凌
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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