空间引力波探测中倾斜到长度畸变耦合的远场波前误差估计
天体物理仪器与方法
2023-02-08 v1 广义相对论与量子宇宙学
光学
摘要
在空间引力波探测中，畸变光束的远场波前误差估计是噪声抑制的前提。采用 Zernike 多项式描述发射畸变光束的波前误差。数值计算了激光束在两个望远镜孔径间的传播。远场波前误差由畸变高斯光束与参考无畸变高斯光束之间峰谷相位偏差的绝对高度估计。结果表明指向抖动与波前误差密切相关。此外，当抖动从 100 nrad 减小 10 倍至 10 nrad 时，波前误差降低超过一个数量级。在多参数最小化分析中，在某些参数范围内波前误差最小值趋于 Z[5,3] Zernike。某些 Zernike 项与接收光束的波前误差有很强的相关性。在 Z[5,3] Zernike 下孔径直径增大时，波前误差非单调且有振荡。然而，当臂长从 10 Mkm 增加到 10 Mkm 时，波前误差几乎保持不变。当臂长从 10 Mkm 减小三个数量级至 10 Mkm 时，波前误差仅增加一个数量级。在 10 Mkm 到 10 Mkm 范围内，在 Z[5,3] Zernike 和 10 nrad 抖动下，波前误差的下限为 0.5 fm 到 0.015 fm。
引用
@article{arxiv.2210.16317,
title = {The estimation of far-field wavefront error of tilt-to-length distortion coupling in space-based gravitational wave detection},
author = {Ya-Zheng Tao and Hong-Bo Jin and Yue-Liang Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.16317},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 7 figures