北京师范大学 12 米干涉式 kHz 引力波探测器原型机：设计与科学前景
光学
2026-01-06 v3 天体物理仪器与方法
广义相对论与量子宇宙学
仪器与探测器
量子物理
摘要
当前的引力波探测器在 100 Hz 附近已实现了卓越的灵敏度，取得了突破性发现。提升千赫兹 (kHz) 高频段的灵敏度有望探索丰富的物理现象，特别是双中子星合并阶段的极端条件。然而，基于迈克尔逊干涉仪的探测器的高频灵敏度从根本上受限于其线性光学腔，这些光学腔是为低频信号增强而优化的。在 [Phys. Rev. X 13, 021019 (2023)] 中，提出了一种采用 L 型光学谐振器的新构型以克服这一限制，在 kHz 频段提供了出色的灵敏度。作为探路者，北京师范大学的 12 米原型机旨在演示这种新型 kHz 探测器构型的传感与控制方案，并探索其在悬浮光学部件高功率状态下的性能。除了主要科学目标外，该原型机在兆赫兹 (MHz) 范围内也具有潜在的灵敏度，有望对奇异源提供约束。本文概述了该原型机，包括其光学设计以及关键组件的当前研发状态。
引用
@article{arxiv.2503.24178,
title = {Beijing Normal University 12-meter Interferometric kHz GW Detector Prototype: Design and Scientific Prospects},
author = {Mengyao Wang and Fan Zhang and Xinyao Guo and Haixing Miao and Huan Yang and Yiqiu Ma and Haoyu Wang and Teng Zhang and Mengdi Cao and Yuchao Chen and Xiaoman Huang and Junlang Li and Fangfei Liu and Jianyu Liu and Yuan Pan and Yulin Xia and Jianbo Xing and Yujie Yu and Chenjie Zhou and Zong-hong Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.24178},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 8 figures,2 tables