用于测量毫米波光学材料介电参数的法布里-珀罗开式谐振腔
光学
2024-11-05 v1 天体物理仪器与方法
摘要
随着毫米波宇宙学实验不断精进其光学链路，在低温条件下精确表征其光学材料变得越来越重要。例如，随着毫米波接收器的孔径和带宽增大，设计抗反射涂层越来越依赖于对材料光学特性的精确测量，以实现预期的性能。同样，理解介电损耗和散射损耗对于目前部署的接收器（如 BICEP Array）以及未来实验（如 CMB-S4）中的光子噪声建模至关重要。此外，透镜等折射元件的设计也需要精确测量折射率。高品质因子的法布里-珀罗开式谐振腔为测量这些光学特性提供了一种优雅的手段。采用可与快速 turnaround 4 开尔文低温恒温器兼容的半球形谐振器，我们可以在环境温度和低温下测量低损耗材料的介电和散射损耗。我们回顾了为测量 BICEP3（95 GHz）和 BICEP Array 中频（150 GHz）光学器件中的介电材料而委托制造的准光学腔的设计、表征和计量应用。我们还讨论了提高这些腔精细度的努力，以更好地分辨简并的高阶模，从而对腔参数和样品厚度施加更强的约束。
引用
@article{arxiv.2411.01058,
title = {Fabry-P\'{e}rot open resonant cavities for measuring the dielectric parameters of mm-wave optical materials},
author = {Brodi D. Elwood and Paul K. Grimes and John Kovac and Miranda Eiben and Grant Meiners},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.01058},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 4 figures