中科院力學(xué)所在空間引力波探測系統(tǒng)光程噪聲研究中獲進(jìn)展
中國科學(xué)院力學(xué)研究所引力波實(shí)驗(yàn)中心團(tuán)隊(duì)從干涉機(jī)理出發(fā)，分析了影響空間干涉測距系統(tǒng)精度的抖動(dòng)光程耦合噪聲。
 如同平靜的湖面會(huì)因突然越出水面的魚而泛起漣漪，在宇宙中發(fā)生的大質(zhì)量天體相撞，同樣會(huì)在時(shí)空中泛起漣漪，并以波的形式向宇宙各個(gè)方向傳播，這就是引力波。有經(jīng)驗(yàn)的漁民可以通過水面漣漪的波紋判斷魚的種類和大小，同樣地，科學(xué)家也可以通過探測到的引力波來分析天體的質(zhì)量，尋找宇宙的奧秘。 中國科學(xué)院力學(xué)研究所引力波實(shí)驗(yàn)中心團(tuán)隊(duì)從干涉機(jī)理出發(fā)，分析了影響空間干涉測距系統(tǒng)精度的抖動(dòng)光程耦合噪聲。該研究通過澤尼克多項(xiàng)式擬合系統(tǒng)波前差（圖1）建立了完備的抖動(dòng)光程耦合噪聲的物理模型�？蒲腥藛T利用蒙特卡洛算法全面分析了波前差對(duì)抖動(dòng)光程耦合噪聲影響（圖2），并提出了一種利用干涉光束與探測器間的橫向偏移減小抖動(dòng)光程耦合噪聲的新方法（圖3）。同時(shí)，研究人員利用光束的遠(yuǎn)場傳輸模型，分析了像差耦合指向抖動(dòng)對(duì)測量精度的影響。上述工作對(duì)全鏈路空間激光干涉測距系統(tǒng)的搭建具有重要的指導(dǎo)意義。  圖1.澤尼克多項(xiàng)式擬合的波前  圖2.利用蒙特卡洛算法分析的波前差與光程噪聲的耦合關(guān)系  圖3.探測器與光束間的橫向偏移對(duì)抖動(dòng)光程噪聲的影響 相關(guān)研究成果分別以Tilt-to-length noise coupled by wavefront errors in the interfering beams for the space measurement of gravitational waves和The far-field optical path noise coupled with the pointing jitter in the space measurement of gravitational waves為題，發(fā)表在Optics Express與Applied Optics上。 論文鏈接：1.https://doi.org/10.1364/OE.397097 2.https://doi.org/10.1364/AO.405467 |
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