具有腔长稳定的 3 m×3 m 异质被动谐振陀螺仪

大规模高灵敏度激光陀螺仪在地面与空间引力波探测中具有重要应用。我们报道了安装于洞穴实验室地面上的 3 m$\times$3 m 异质被动谐振陀螺仪（HUST-1）的研制。我们在不同纵向腔模下运行 HUST-1，其旋转灵敏度在 1 Hz 以上达到 $1.6\times10^{-9}$ rad/s/$\rm \sqrt{Hz}$。腔长漂移是我们陀螺仪在低频段的主要灵敏度限制之一。通过将腔长锁定至一台超稳参考激光，我们在 0.1 mHz 处实现了 $5.6\times10^{-9}$ m$/\rm \sqrt{Hz}$ 的腔长分数稳定性，较低频段无约束腔提升了四个数量级。我们通过主动反馈稳定了大规模异质被动谐振陀螺仪的腔长，并实现了长期运行。旋转灵敏度在 0.1 mHz 处达到 $1.7\times10^{-7}$ rad/s/$\sqrt{\rm{Hz}}$，提升了三个数量级，在该频段内不再受腔长漂移限制。