干渉計制御信号の外部光共振器による分離

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本年度は主干渉計の光リサイクリング動作の安定度・感度の向上、および副共振器の設置・調整を行った。主干渉計である国立天文台の重力波検出器においては、昨年度までに達成している高調波復調法によるリサイクリング干渉計の動作をさらに推し進め、高出力(〜10W)レーザーによる動作とリサイクリング動作による感度向上を実現した。これにより、主干渉計ではリサイクリングゲイン4.5、変位感度にして8×10^<-19>m/√Hzが達成された。副共振器は主干渉計の反射光ポートに設置された。副共振器の各鏡は本研究にて購入したマウントに固定されており、また終端鏡はPZT素子アクチュエータに貼り付け、このアクチュエータをマウントに取り付けることで固定している。これにより副共振器の光路長を変化させることができるようになった。現段階では副共振器への搬送波の共振が確認されているが、共振状態へのロックは行われていない。昨年度までの研究で、空間モード不整合が本研究の目的である搬送波信号の抑圧を妨げる、ということが明らかになっている。それに関連した事実として、主干渉計からの反射光のモード品質が主干渉計の動作状態に依存することが判明した。これは、主干渉計に入射する光が入射望遠鏡の不完全性によってゆがんでしまうことが主たる原因であると突き止められた。この状態では主干渉計が動作状態に無いときには干渉計信号の分離比が悪化することが想定される。この干渉計射出モードの動作状態による信号分離比の変化については、今後も継続して調査していくつもりである。