重新审视引力波干涉仪半导体光学中的热载流子折射噪声

下一代引力波干涉仪的测试质量可能采用半导体衬底，最可能是硅。半导体内部载流子的随机运动将导致材料折射率的随机涨落，引入一种称为热载流子折射（TCCR）噪声的噪声源。TCCR噪声此前由Bruns等人在2020年使用朗之万力方法研究过。本文中，我们通过使用涨落耗散定理（FDT）并考虑先前被忽略的、由其高反射镀膜在输入测试质量内部产生的激光驻波效应，计算了TCCR噪声的功率谱密度。我们使用爱因斯坦望远镜的参数对结果进行量化，表明在10 K温度下，TCCR噪声的幅度比先前声称的高达$\sqrt{2}$倍；而当选择忽略驻波时，从77 K到300 K的幅度比先前声称的低约5到7个数量级，若包含驻波则低达6倍。尽管存在这些差异，我们仍与Bruns等人得出相同结论：TCCR噪声不应是下一代引力波干涉仪的限制性噪声源。