KAGRA引力波探测器中频率相关压缩态实验进展

作者：郭越凡,CAPOCASA Eleonora,EISENMANN Marc,FLAMINIO Raffaele,LEONARDI Matteo,TACCA Matteo,肇宇航,李木子,吕振伟

摘要：随着技术的发展,下一代引力波探测器的激光功率将得到进一步提高。大光斑半径的应用也将使探测器的热噪声进一步降低,因此,量子噪声将成为在全频段限制引力波探测器灵敏度的首要因素。作为目前最有保障的一种降低量子噪声的技术,频率相关压缩态很可能将被应用于下一代所有引力波探测器中[1]。频率相关压缩态可以通过将频率不相关压缩态与滤波腔相结合而产生。基于滤波腔具有的频率响应特性,这一技术的应用可以使低频波段的辐射压噪声有效降低,同时实现高频波段散粒噪声的降低,从而实现全探测频段灵敏度的提升。基于日本KAGRA引力波探测器的设计,我们预计将9dB压缩度的压缩态与周损失为8×10^-5的300m滤波腔相结合,可以使探测器灵敏度在全探测频段提高1倍。此实验于2015年开始,目前滤波腔的安装调试已经基本完成,得到的结果基本与实验前的模拟相符合。与频率不相关压缩态光学实验台的安装过程也已经过半,通过温度和控制回路的调制,二次谐波腔的转化率已经超过50%。

发文机构：北京师范大学天文系 日本国立天文台重力波推进实验室 天体粒子与宇宙学实验室 国家亚原子物理研究所 阿纳西粒子物理实验室

关键词：引力波引力波探测器量子噪声压缩态gravitational wavegravitational wave detectorquantum noisesqueezed state

分类号： P142.84[天文地球—天体物理][天文地球—天文学]