可调相干激光干涉测量：展示40dB杂散光抑制及与光学谐振腔的兼容性
光学
2026-03-30 v2 天体物理仪器与方法
广义相对论与量子宇宙学
仪器与探测器
摘要
使用连续波激光器的激光干涉仪的一个主要限制是寄生光场，如鬼光束、散射光或杂散光，它们会引起非线性噪声。这对于地基激光干涉引力波探测器尤其相关。提高其灵敏度，特别是在10 Hz以下的频率，受到寄生光子影响的威胁。这些寄生光子可以将低频扰动上转换为相关测量频带内的相位和幅度噪声。通过使用伪随机噪声相位调制人为调节激光的相干性，可以抑制寄生场的影响。由于该方法依赖于这些场传播不同路径，因此不会牺牲有意干涉的相干性。我们通过实验证明了该技术的可行性，在迈克尔逊干涉仪中实现了40 dB的噪声抑制水平，人工相干长度低于30 cm。我们探究了抑制效果如何依赖于延迟失配和PRN序列长度。我们还通过测量线性腔在有和无此类调制下的行为，证明了光学谐振腔可以在PRN调制存在下运行。通过匹配谐振腔的往返长度和PRN序列重复长度，恢复了经典响应。
引用
@article{arxiv.2501.11528,
title = {Tunable coherence laser interferometry: demonstrating 40dB of straylight suppression and compatibility with resonant optical cavities},
author = {Daniel Voigt and Leonie Eggers and Katharina-Sophie Isleif and Sina M. Koehlenbeck and Melanie Ast and Oliver Gerberding},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.11528},
year = {2026}
}