在光腔中对准和模式匹配的实验演示与更高阶的赫尔米特-高斯模式
1University of Florida, 2001 Museum Road, Gainesville, Florida 32611, USA.
Physical review letters
|March 22, 2024
概括
高级赫尔米特-高斯 (HG) 激光模式显示出降低引力波探测器中的噪声的潜力. 实验证实了它们对错位和模式不匹配的强度,验证了理论预测,以改善传感.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 引力波天文学 引力波天文学
背景情况:
- 高级空间激光模式,特别是赫尔米特-高斯 (HG) 模式,正在为先进的LIGO探索,以减轻测试质量的热噪声.
- 高压模式提供了增强的抗表面变形的稳定性和改进的传感/控制能力.
研究的目的:
- 为了实验性地研究更高阶的赫尔米特-高斯 (HG) 模式干涉计.
- 量化功率转换效率,失调和模式不匹配损失的高压模式.
- 为了展示 HG 模式的波纹传感 (WFS) 信号测量.
主要方法:
- 纯化HG模式的生成高达HG_{6,6}.
- 对HG_{3,3}和HG_{6,6}模式的功率转换效率的测量.
- 由于错位和模式不匹配而导致的功率损失的实验性确定.
- 波面传感信号测量用于HG模式.
主要成果:
- 实现了HG_{3,3}模式的功率转换效率为38.8%,HG_{6,6}模式的功率转换效率为27.7%.
- 首次测量错位和模式不匹配导致的功率损失,用于高压模式,最高可达HG_{6,6}.
- 观察到实验损失测量与理论模型之间有很好的一致性.
- 证实了HG模式的理论波传感增益预测.
结论:
- 在干涉测量中对高温模式性能进行实验验证.
- HG模式为减少引力波探测器中的噪音提供了可行的解决方案.
- 精确的理论建模支持使用高压模式来增强传感和控制.
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