光栅干涉仪中的相位与对准噪声

衍射光栅已被提议作为未来激光干涉引力波探测器的核心光学元件。在本文中，我们推导了衍射光栅处对准噪声与相位噪声之间耦合的方程。与标准反射元件（镜子或分束器）相比，光栅的衍射特性导致几何变化额外耦合到对准和相位噪声中。我们提供了每束出射光的角度和光程变化表达式，它们是入射光束相对于光栅的平移或旋转的函数。该分析完全基于光栅方程和装置的几何结构。我们进一步分析了已提议用于未来引力波探测器的典型光学装置。我们发现使用衍射光栅会导致对准噪声强烈耦合到相位噪声中。通过将结果与当前探测器的规格进行比较，我们表明这种额外的噪声耦合对光学元件的悬挂和隔离系统提出了新的、具有挑战性的要求。