为太极计划设计和建造光学板式干扰仪
Wei Tao1,2,3, Xiaoqin Deng1,2,3, Yuqing Diao1,2,3
1Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 25, 2023
概括
为太空引力波检测开发了一种全新的双面光学基板干扰仪 (OBI). 这种先进的OBI符合太极计划的严格噪音要求,对于检测宇宙波至关重要.
科学领域:
- 天体物理学和宇宙学
- 光学工程是指光学工程.
- 引力波检测引力波探测器
背景情况:
- 基于太空的引力波探测需要高度灵敏的干扰仪.
- 太极计划旨在探测太空中的引力波,需要专门的仪器仪表.
- 现有的干扰仪可能无法满足太空任务的特定需求.
研究的目的:
- 设计和制造一个功能齐全的双面光学台式干扰仪 (OBI).
- 为了满足太极计划对太空引力波探测的实际要求.
- 为了实现在太空中探测引力波所必需的低噪音水平.
主要方法:
- 设计了一个双面的OBI,A侧的主要光学路径和B侧的辅助组件.
- 采用了用于建筑的氧催化无应力结合技术.
- 采用自行设计的精密机械紧机制和梁位置测量装置进行对齐.
主要成果:
- 成功构建了两个功能性的OBIs.
- 干扰束的控制位置和角度误差在30μm和50μrad.
- 在一个隔离振动平台上的真空中进行的稳定性测试显示OBI噪声低于10 pm/√Hz (0.1 Hz至1 Hz).
结论:
- 开发的OBI满足了泰探路器在中高频段的噪音预算要求.
- 无应力粘合技术和精密对齐机制对于构造敏感光学仪器是有效的.
- 这种OBI设计是未来基于太空的引力波观测台的重大进步.
