光AC結合信号検出によるレーザー干渉計の低ショット雑音化

通过光学交流耦合信号检测激光干涉仪的低散粒噪声

• 批准号: 21K03606
• 负责人: 大前 宣昭
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Fukuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03606/
• 关键词: レーザー干渉計; 光共振器; 光ショット雑音

レーザー干渉計型重力波望遠鏡では、感度を向上させるために使用するレーザーを高出力化する。しかし、光検出器での受光パワーにも上限がある。重力波の信号は交流であることに着目し、レーザー干渉計の光干渉信号を電気信号に変換する光検出器において、従来の光の直流検出＋電気的なAC結合ではなく、光共振器の反射光のフィルタ効果を利用した「光AC結合」による干渉計の信号検出方法を提案し、少ない受光量で高感度な低ショット雑音のレーザー干渉計を実験的に実証する。本研究では実験室で75 cmの大きさのマイケルソン干渉計を構築することで、100 MHzの超高周波の重力波をターゲットとする。本研究にて、レーザー干渉計における光AC結合による低ショット雑音の信号取得の手法を確立し、大型重力波望遠鏡への応用可能性を見出す。今年度は、昨年度製作した3種類の光共振器を組み合わせたマイケルソン干渉計の動作を実現し、光AC結合での干渉信号取得を実験的に実証した。マイケルソン干渉計に電気光学位相変調器（EOPM）を挿入し、重力波の擬似信号を生成し、光検出器での信号の大きさを測定した。従来の直流（DC）受光と同じ受光量で、受光量に対する重力波信号の大きさが10 MHz-100 MHzの周波数帯で5倍程度改善することを確認した。

The calculated gravity wavefront and the sensitivity of the calculated gravity wave are very high. Light emitter, light exporter, light receiver, light exporter, light exporter, light Gravity wave signals, AC signals, optical dry signals, optical dry signals, optical output, optical output, optical AC, optical resonator, reflected light, optical resonator, optical AC combination, optical resonator, optical AC, optical resonator, and optical resonator. Low exposure to light, high sensitivity, low sensitivity, low sound, high sensitivity, low sensitivity. In this study, 75 cm, 100 MHz, ultra-high cycle, gravity wave, gravity wave, ultra-high cycle, gravity wave, ultra-high cycle, ultra-high cycle, gravity wave, ultra-high cycle, ultra-high cycle, gravity wave, and so on. In this study, the combination of optical AC and low sound signal was used to obtain "manipulation" and large-scale gravity wavefront in this study. This year and last year, this year and last year, the optical resonator system was used to measure the performance of the optical resonator system, and the optical AC was combined with the optical signal to obtain a high performance signal. The optical signal generator (EOPM), the gravity wave, the signal-like generation, the optical transmitter, the signal generator, the optical transmitter, and the optical transmitter. The incoming direct current (DC) is exposed to the same amount of light as the amount of light received, the amount of light received, the gravity wave signal, the 10 MHz-100 MHz cycle, the cycle number, and the degree of improvement.