用于精密测量的介质镜光热传递函数

利用膜层设计作为输入，计算了从入射到介质镜上的吸收功率到有效镜面位置的光热传递函数。研究发现，对于对应于扩散长度与膜层厚度相当的频率，该效应的幅值和符号会发生变化。我们计算了 Advanced LIGO 中使用的 $Ti$ 掺杂 ${\rm Ta_2O_5:SiO_2}$ 膜层以及晶体 ${\rm Al_xGa_{1-x}As}$ 膜层的传递函数。高频下传递函数的形状被证明是有效吸收深度的敏感指标，提供了一种区分膜层内部吸收与表面污染相关吸收的潜在有力工具。光热效应的符号变化也可用于稳定基于辐射压力的光机系统。此外，还提供了对先前发布的热光噪声估计的高频修正。最后，评估微调 ${\rm Al_xGa_{1-x}As}$ 膜层中发生的热光噪声抵消的质量，需要本文所进行的详细热流分析。