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激光引力波探测器中分束器的热噪声

天体物理仪器与方法 2018-10-31 v1

摘要

我们给出了干涉式引力波探测器中由分束器(BS)热涨落引起的热噪声计算。本工作利用了近期基于涨落耗散定理从第一性原理分析镜面热噪声的方法。对两个不同引力波观测台 GEO600 与先进激光干涉引力波天文台(aLIGO)进行了 BS 热噪声评估。分析评估了来自 BS 衬底及位于 BS 表面的光学反射与增透膜堆的热噪声。我们证明反射面与增透面的涨落均显著贡献于 BS 的总热噪声。振荡强度图样将表面的小尺度畸变耦合到整体相位读出,从而增大了总热噪声。对 aLIGO 而言,BS 贡献以 0.3%0.3\% 可忽略不计。在 500Hz 频率处,BS 导致约 GEO600 灵敏度极限的 10%10\%。BS 噪声使 GEO-HF 设计方案提案的可行灵敏度降低约 50%50\%

关键词

引用

@article{arxiv.1809.10994,
  title  = {Thermal noise of beam splitters in laser gravitational wave detectors},
  author = {Johannes Dickmann and Stefanie Kroker and Yuri Levin and Ronny Nawrodt and Sergey Vyatchanin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.10994},
  year   = {2018}
}