三元光学镀膜中的热噪声降低：从 Ti::GeO$_2$ 三元体系到高折射率材料
光学
2026-03-17 v1
摘要
最小化镀膜热噪声对于增强引力波探测器灵敏度至关重要，目标�幅谱密度降低因子（ASD RF）为 ，相对于标准镀膜。本研究通过专为高效参数化分析镀膜性能而开发的特定优化启发式方法，探索了基于“双复合单体”策略构建低噪声介电堆栈的设计。我们分析了基于 SiO、Ti::SiO 和 Ti::GeO 的三元镀膜性能极限，考虑材料属性不确定性和吸收约束。优化结果表明，即使在放宽吸收约束（1 ppm）下，该系统仍未达到目标，最佳 ASD RF 约为 。因此，我们探索了采用更高折射率材料的替代三元“双复合单体”设计。仿真结果表明，纳入替代高折射率材料为实现项目目标提供了有前景的路径。我们讨论了优化策略、性能权衡、设计鲁棒性以及使用高折射率、潜在更高损耗材料用于下一代光学镀膜的意义。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.14322,
title = {Thermal Noise Reduction in Ternary Optical Coatings: From Ti::GeO$_2$-Based Ternary Systems to High Index Materials},
author = {Vincenzo Pierro and Guerino Avallone and Jessica Steinlechner and Marco Bazzan and Francesco Chiadini and Roberta De Simone and Marianna Fazio and Massimo Granata and Veronica Granata and Gerardo Iannone and Graeme McGhee and Carmen S Menoni and Christophe Michel and Vincenzo Fiumara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.14322},
year = {2026}
}