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未来引力波探测器激光调制系统的设计与实验验证
摘要： 将信号回收腔长度调谐至偏离腔共振状态能显著提升量子噪声性能，使其超越标准量子极限——但目前尚无公里级引力波（GW）探测器成功应用该技术。已知这种调谐技术会引入巨大额外噪声，而采用双马赫-曾德尔干涉仪串联的激光调制系统可降低此类噪声。该调制系统（称为马赫-曾德尔调制器MZM）通过引入在主干涉仪任何部分均不发生共振的第三调制场，还能增强引力波探测器的控制鲁棒性。另一方面，马赫-曾德尔干涉仪的镜面位移会产生一种耦合至引力波信号端口的新噪声源。本文推导了MZM的位移噪声要求，并报道了原理验证实验结果。
关键词： 激光干涉仪、调制、失谐、引力波
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光干涉仪上的暗物质信号
摘要： WIMP是极具潜力的暗物质候选者。当WIMP与配备干涉仪引力波探测器（如LIGO、Virgo、KAGRA和爱因斯坦望远镜ET）的反射镜发生碰撞时，我们预计摆锤和反射镜会产生特征性运动，这些信号可通过为引力波探测开发的高精密传感器提取。我们分析了摆锤和反射镜的运动，并评估了这些运动的可探测性。对于"Thin-ET"探测器，信噪比可能达到1.7(mDM)，其中mDM表示WIMP质量。当mDM约低于0.2 GeV时，我们或能比现有其他实验获得更严格的WIMP与核子截面上限值。研究发现，在mDM≈0.2 GeV至100 GeV区间，上限值存在数量级提升。
关键词： 暗物质、激光干涉仪、信噪比、WIMP（弱相互作用大质量粒子）、引力波探测器
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于波荡器中磁体对准和相位误差分析的激光干涉仪设计与开发
摘要： 本文讨论了一种用于波荡器测量应用的激光干涉仪的设计与开发。波荡器中磁体的垂直错位会导致波荡器间隙不均匀，进而沿波荡器长度方向产生不均匀磁场。这种磁场不均匀性会引发电子轨迹偏移和相位误差，而轨迹偏移与相位误差正是自发辐射和自由电子激光增益降低的根源。该效应在运行于高次谐波的自由电子激光器中更为显著。研究表明，激光干涉仪能有效测量并校正波荡器磁体的排列。
关键词： 波荡器，激光干涉仪
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种利用激光干涉仪的MHD微角振动传感器在轨动态校准方法
摘要： 磁流体动力学（MHD）微角振动传感器是MHD惯性基准单元（MIRU）的重要组成部分，用于测量微幅宽频角振动。由于地面校准参数可能在升空后发生变化，该传感器必须进行在轨校准。本文提出一种MHD微角振动传感器在轨动态校准方法，用于标定传感器高频段的复合灵敏度。研究开发了结合零差激光干涉仪与角向反射镜的绝对校准方法，采用正弦近似法建立校准系统，并通过实际制造的MHD传感器开展测试验证。同时分析了测量原理及安装误差（包括反射镜偏心安装误差、倾斜安装误差和光路倾斜误差），该方法可在±3°旋转范围内实现，有效规避机械误差导致的安装偏差。结果表明：该标定系统适用的角振动频率范围为25-800Hz，角速度范围为0.076-7590mrad/s；MHD微角传感器灵敏度幅值与相移的扩展不确定度分别为0.04%（k=2）和1.2°（k=2）。
关键词： 微角振动传感器、激光干涉仪、在轨动态校准、磁流体动力学、安装误差、灵敏度
更新于2025-09-16 10:30:52
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工业计量中位移激光干涉仪系统的校准
摘要： 位移激光干涉仪系统广泛用于机床和坐标测量机（CMM）的校准。此外，它们通常是尺寸校准实验室的主力设备，在许多校准工作中作为基本的计量溯源性环节。本文综述了此类系统的校准方法，包括单独组件校准与系统整体校准等多种方式。涉及的校准内容包括：激光频率、计数系统、环境条件的软件评估、环境与材料温度传感器校准，以及作为系统组成部分的光学元件校准。针对这些校准项目，本文还探讨了实施方法及重新校准周期的确定依据。
关键词： 校准、溯源性、激光干涉仪
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE第五届航空航天计量国际研讨会（MetroAeroSpace） - 意大利都灵（2019.6.19-2019.6.21）] 2019年IEEE第五届航空航天计量国际研讨会（MetroAeroSpace） - 高分辨率加速度计用激光测微干涉仪（LIG-A）研究进展
摘要： 我们展示了一种基于经典质量-弹簧机械系统并采用干涉测量读出技术的加速度计的设计与初步结果。该外差干涉仪采用1064纳米光纤激光源和全光纤组件，在1赫兹频率下分辨率达到1皮米/√赫兹以下，在1毫赫兹频率下分辨率约为200皮米/√赫兹。
关键词： 空间加速度计，激光干涉仪
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）] 2019年国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）——先进Virgo预稳激光系统中100瓦固态放大器的特性表征、集成与运行
摘要： 处女座（VIRGO）是一个臂长3公里的激光干涉仪，用于探测20赫兹至5千赫兹频段的引力波。其第二代版本"先进处女座"（Advanced VIRGO）通过逐步部署新技术和设备，旨在将探测器噪声较第一代降低十倍。2017年8月，处女座首次探测到引力波。为开展更高灵敏度的下一阶段科学观测，研发了功率翻倍的预稳激光系统。该系统包含一台采用878.7纳米泵浦的新型100瓦固态放大器——这是此类放大器首次集成于引力波探测器（LIGO探测器使用的是808纳米泵浦的70瓦放大器）。研究人员已针对功率噪声、长期功率稳定性、频率噪声、光束抖动和横向模式质量等参数展开全面研究，并与先进处女座的技术要求进行了比对。
关键词： 光束抖动、固态放大器、先进室女座探测器、功率噪声、激光干涉仪、频率噪声、引力波探测
更新于2025-09-11 14:15:04