用于微波频段引力波探测的立方腔谐振器研究

直接探测频率高于 MHz 的引力波（GWs）近期受到了广泛关注。在这项工作中，我们首次使用能够进行真实模拟的工具，对微波频段立方腔谐振器探测引力波的能力进行了精确研究。具体而言，我们使用了 BI-RME 3D 方法，该方法不仅使我们能获得探测功率，还能获得探测电压（幅度和相位）。在分析了三个用于不同频率的立方腔并在每个腔中同时使用三种不同的简并模式后，我们得出结论：实验的灵敏度强烈依赖于引力波的偏振和入射角。在最佳角度和偏振下，并假设所有情况的积分时间为 $\Delta t = 1$ ms 时，该实验在 100\, MHz 处的灵敏度可达 $1 \cdot 10^{-19}$，在 1\, GHz 处可达 $2 \cdot 10^{-20}$，在 10\, GHz 处可达 $6 \cdot 10^{-19}$。这些结果为进一步开发利用腔体探测引力波提供了有力依据。此外，分析探测电压（幅度和相位）的可能性开辟了一种基于多个腔体探测信号组合的新型干涉探测方案。