Adaptive Optics-Enhanced Michelson Interferometer for Spectroscopy of Narrow-Band Light Sources
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度加尔各答科学教育研究所)
利用自适应光学增强的米歇尔逊干涉仪,通过条纹图案实现快速单次快照窄带光源光谱学,提升光谱分析效率与精度。
2025-12-04 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
Strain sensitivity enhancement in a Grover-Michelson interferometer
Boston University(波士顿大学);Stonehill College(斯通希爾學院);University of California San Diego(加州大學聖地亞哥分校)
本文提出通过使用Grover硬币替代传统分束器,提升Grover-迈克尔逊干涉仪的应变灵敏度,并通过光回收装置进一步增强性能。
2025-12-09 physics.optics quant-ph
A naturally stable Sagnac-Michelson nonlinear interferometer
干涉仪通过将相位变化转换为强度变化来测量各种各样的动态过程。非线性干涉仪,利用非线性介质代替分束器,承诺在追求达到最终的灵敏度极限的实质性改善。在这里,我们展示了一种新的非线性干涉仪,利用一个单一的参量放大器模式混合-概念上,一个非线性版本的传统迈克耳孙干涉仪与它的手臂塌缩在一起。我们观察到高达99.9\%的干扰可见度,并找到证据的基础上相敏增益的噪声降低。我们的配置比以前的演示使用更少的组件,不需要主动稳定,为实际的非线性干涉传感器提供新的功能。
2016-11-01 physics.optics quant-ph
Michelson interferometer with diffractively-coupled arm resonators in second-order Littrow configuration
迈克尔逊型激光干涉引力波(GW)天文台采用非常高的光功率以及透射耦合的法布里-珀罗臂谐振器以实现高测量灵敏度。由于透射光学器件中的吸收,高功率导致热透镜效应,从而导致激光束轮廓的热畸变,这对GW观测站中可采用的最大光功率设置了限制。在这里,我们提出并实现了一个迈克尔逊型激光干涉仪与臂谐振器,其耦合组件是全反射二阶利特罗光栅。原则上,这种光栅允许谐振器的高精细度值,但避免激光的体传输,从而避免相应的热光束失真。所使用的光栅具有三个衍射级,这导致产生第二信号端口。我们从理论上分析了所提出的拓扑结构的信号响应,并表明它是等效于传统的迈克尔逊型干涉仪。在我们的原理验证实验中,我们在臂谐振器内生成相位调制信号,并在两个信号端口同时检测它们。考虑到光损耗,和信号被证明是等效于具有透射耦合臂腔的单输出端口迈克耳孙干涉仪。建议和演示的拓扑结构是未来全反射GW天文台设计的一种可能的方法。
2012-09-10 physics.optics
Electrically switchable cylindrical Fresnel lens based on holographic polymer-dispersed liquid crystals using a Michelson interferometer
报道了利用迈克耳孙干涉仪制作基于全息聚合物分散液晶(H-PDLC)的电开关柱面菲涅耳透镜。方法的简单性和在单个设置中制造不同焦距透镜的可能性是该方法的优点之一。结果表明,菲涅耳结构波带片作为一个圆柱透镜,并在一维聚焦光。研究了其电光开关特性,发现在E=6 Vrms/μm的电场作用下,样品的聚焦特性可逆地消失,响应时间约为1 ms。
2016-06-14 physics.optics
Experimental demonstration of a Grover-Michelson interferometer
本文实验演示以无内部干涉的四端口Grover coin替代传统分束器构建Grover-Michelson干涉仪,消除相位冗余并显著提升相位灵敏度。
2024-09-06 physics.optics quant-ph
Cross-correlation scheme for quantum optical coherence tomography based on Michelson interferometer
Technology Innovation Institute(技术创新研究所)
本文提出基于迈克尔逊干涉仪的交叉相关方案,用于改进量子光学相干断层扫描,解决自相关方案中的寄生项和相位噪声问题,提升实际应用潜力。
2025-12-11 physics.optics quant-ph
Optical layout for a 10m Fabry-Pérot Michelson interferometer with tunable stability
高精度干涉测量的灵敏度会受到介质镜涂层内布朗噪声的限制。例如,这发生在引力波探测器的光学谐振器中,其中可以通过增加激光束尺寸来降低噪声。然而,谐振腔的稳定性及其光学性能通常对最大可行光束尺寸施加限制。本文描述了一台10 μ m可调谐法布里-珀罗迈克耳孙干涉仪的光学设计。我们的设计将使我们能够进行初始调试与臂腔的高稳定性,而之后的臂腔长度可以逐步增加到最终的,边缘稳定的配置。只需要最小的硬件变化,相对于一个可比较的“静态”布局,所提出的技术不仅使我们能够探索与现实的镜子表现出不可避免的表面缺陷的光学谐振腔的稳定性限制,但也有机会测量涂层布朗噪声的频率低至几百赫兹。详细的可调谐干涉仪的光学设计和要求的光学元件来自鲁棒性评估。
2011-12-08 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Dissipative Optomechanics in a Michelson--Sagnac Interferometer
耗散光学力学研究光学元件的运动与腔的衰减率的耦合。我们提出并从理论上探讨了该系统在光域中的实现,使用组合的迈克尔逊-Sagnac干涉仪,这使得一个强大的和可调的耗散耦合。在这样的设置中的量子干涉导致在较低的运动边带的抑制,导致在非边带分辨制度强烈增强冷却。利用最先进的参数,基态冷却和低功率量子限制位置转换都是可能的。一个强大的和可调的耗散耦合的可能性开辟了一条新的途径,对观察基本的光力学效应,如有质动力压缩或非线性动力学。除了光学力学,这里提出的方法可以很容易地转移到其他设置,包括非线性介质,原子系综,或单原子等系统。
2011-08-04 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Photoacoustic Tomography using a Michelson Interferometer with Quadrature Phase Detection
提出了一种基于迈克耳孙干涉仪的光声层析压力传感器。采用正交相位检测,允许在镜表面上的任何点处进行测量,而不必重新调谐干涉仪,这通常是法布里-珀罗型检测器所要求的。这为临床应用所必需的快速全表面检测打开了大门。利用声压与被测声粒子位移之间的关系理论计算了探测器的灵敏度,并进行了实验验证。血管体模的概念验证断层图像已经在几毫米的深度以亚毫米分辨率拍摄。
2013-07-30 physics.optics
Dual Measurements of Temporal and Spatial Coherence of Light in a Single Experimental Setup using a Modified Michelson Interferometer
本文提出了一种通过改变标准迈克耳孙干涉仪来同时测量光源的时间相干性和空间相干性的实验方法。利用两个后向反射镜及其纵向和横向运动代替简单的平面反射镜,采用改进的迈克耳孙干涉仪进行空间相干性测量。通常,人们使用杨氏双缝干涉仪来测量空间相干性。然而,这种改进的干涉仪可以用作保持在低温恒温器外部的室温下的光学设置,以测量放置在低温温度下的光源的时空相干性。这也避免了由于单缝衍射而增加的干涉条纹图案调制的复杂性。相干性的空间和时间部分的混合过程是现有的双重测量方法所固有的。我们解决了这些问题的时空混合,我们介绍了一种方法的时间滤波空间相干测量。我们还开发了一种曲线重叠方法,用于在不影响精度的情况下,在时间相干测量期间扩展实验装置的范围。总之,这些方法在避免系统误差方面提供了优于用于双重测量的基于平面镜的标准干涉测量系统的主要优点,所述系统误差尤其对于具有低相干性的光源导致不准确性。
2021-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.ins-det
Nonlinearities in Long-Range Compact Michelson Interferometers
本文研究SmarAct紧凑型迈克尔逊干涉仪位移传感器的非线性问题,识别残余椭圆率、利萨如图形固有失真和超速解调失真三种来源,并通过实验与模拟验证其在Advanced LIGO悬挂读出中不会主导10 Hz以下频段噪声。
2023-07-04 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
Interference fringes in a nonlinear Michelson interferometer based on spontaneous parametric down-conversion
量子非线性干涉仪(QNI)可以通过检测可见光子来测量样品的红外物理量。系统地研究了基于二阶非线性晶体自发参量下转换的迈克尔逊量子干涉仪。提出了QNI的简化理论模型。从理论和实验上证明了QNI的干涉可见度、相干长度、等倾干涉和等厚干涉。作为QNI的应用实例,利用等倾干涉和等厚干涉测量了BBO晶体的折射率和两个表面之间的角度。
2021-09-17 physics.optics quant-ph
Experimental demonstration of a squeezing enhanced power recycled Michelson interferometer for gravitational wave detection
干涉引力波探测器预计会受到某些频率的散粒噪声的限制。我们的实验表明,一个功率回收迈克尔逊与压缩光注入到暗端口可以克服这个限制。测量到2.3dB的信噪比的改善,并长时间稳定锁定。我们实验的配置、控制和信号读出与当前的引力波探测器设计兼容。我们认为我们的系统的应用程序,如LIGO长基线干涉仪的设计。
2002-05-09 gr-qc physics.optics quant-ph
Broadband biphoton source for quantum optical coherence tomography based on a Michelson interferometer
本文提出并实验验证了一种利用体块非线性晶体中紧聚焦泵浦产生宽带明亮共线双光子的方法,并将其应用于迈克尔逊干涉仪型QOCT,实现了创纪录的分辨率和色散消除。
2025-02-06 physics.optics quant-ph
Dual balanced readout for scattered light noise mitigation in Michelson interferometers
本文提出在迈克尔逊干涉仪对称与反对称端口同时使用平衡零差探测的双平衡读出方法,实验实现散射光噪声降低13.2 dB,并探讨了其在更复杂引力波探测器拓扑中的应用前景。
2024-11-13 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Michelson interferometry with quantum noise reduction
本文提出并实现了一种能将噪声降低到亚散粒噪声级的迈克耳孙干涉仪。对单个信号光束进行多次测量,光的量子特性在这种干涉测量的原理中起着至关重要的作用。该方法利用光的相干态,只需对标准的迈克耳孙干涉仪作简单的修改。用这种方法测量了液体的表面起伏谱,其幅度低于散粒噪声水平。从流体动力学的考虑得出的光谱与水的观测结果吻合得很好。然而,对于石油,在高频($\gtrsim1\,$ MHz)下观察到轻微的偏差,这可能表明其更复杂的基本物理特性。测量所需光功率相对较低,时间较短,因此具有广泛的适用性。
2012-06-18 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Observation of spectral interference for any path difference in an interferometer
本文报道了在迈克耳孙干涉仪中的光谱干涉的实验观察,不管干涉仪的臂之间引入的时间路径差和输入脉冲的光谱宽度之间的关系。这种观察是可能的,通过引入偏振自由度的迈克耳孙干涉仪使用一个典型的弱值放大方案。
2014-04-05 physics.optics
Using tunable coherence for reaching micrometer coherence lengths and suppressing stray light in a power-recycled Michelson interferometer
Institute for Experimental Physics, University of Hamburg(汉堡大学实验物理研究所)
本研究通过可调相干技术在10GHz调制频率下实现微米级相干长度抑制,提升迈克尔逊干涉仪的杂光抑制性能。
2025-11-19 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Anomalous dynamic back-action in interferometers
本文分析了在暗口工作的信号回收迈克尔逊干涉仪和迈克尔逊-萨尼亚克干涉仪中的动态光机反作用。我们表明,在这种情况下-和相反的研究规范形式的动态反作用的暗端口-在迈克尔逊-萨格纳克干涉仪的光学阻尼获得一个非零值的腔共振,和额外的稳定/不稳定区域的谐振的两侧,揭示了新的制度的冷却/加热的微机械振荡器。在自由质量迈克耳孙干涉仪中,在一定的参数范围内,我们预测了一个稳定的单载流子光学弹簧(正弹簧和正阻尼),它可以用于降低下一代引力波探测器中的量子噪声。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall gr-qc physics.optics
Observing two-photon subwavelength interference of broadband chaotic light in polarization-selective Michelson interferometer
与传统的实现亚波长干涉的方法不同,我们首次在偏振选择迈克耳孙干涉仪中利用超快双光子吸收探测器实现了宽带混沌光的双光子亚波长干涉效应,该效应是通过控制干涉中的双光子几率幅实现的。在理论上,结合双光子偏振相干矩阵和概率幅度矩阵,推导出偏振双光子干涉项,较好地解释了实验结果。为了更好地利用这种干涉仪产生亚波长效应,我们还进行了一系列的误差分析,找出了可见度与偏振度误差之间的关系。我们的实验和理论研究结果有助于理解亚波长双光子干涉现象,对发展基于量子力学的矢量光场双光子干涉理论具有重要意义。这些实验结果可能有助于发展未来的光学干涉,光学偏振测量,亚波长光刻。
2021-08-06 physics.optics quant-ph
Multimodal Fusion Network for Micro-displacement Measurement via Michelson Interferometer
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);MOE Key Laboratory of TianQin Mission, TianQin Research Center for Guangdong Gravitational Physics, Frontiers Science Center for TianQin, Gravitational Wave Research Center of CNSA, Sun Yat-sen University(中山大学天琴任务教育部重点实验室、广东省引力物理天琴研究中心、天琴前沿科学中心、中国航天局引力波研究中心)
本文提出一种多模融合网络用于高精度微位移测量,通过引入双头学习机制解决半波位移模糊问题,实现高精度位移和整数干涉阶分类,具备实时性和鲁棒性。
2026-03-16 physics.optics
Improving the precision of weak-value-amplification with two cascaded Michelson interferometers based on Vernier-effect
提出了一种基于游标效应的改进型弱值放大镜测速技术。利用两台级联的迈克耳孙干涉仪,实现了灵敏度的提高和信噪比的提高。这两种干涉仪由相似的光学结构组成。一个具有固定反射镜的干涉仪充当游标尺的固定部分,而另一个具有移动反射镜的干涉仪充当游标尺的滑动部分以用于速度感测。在一定的增强因子下,级联干涉仪的包络移动远大于单个干涉仪,这与两个干涉仪之间的自由空间距离差有关。此外,我们计算了${\rm SNR}$的基础上的Fisher信息的MWVA技术和传统的弱值放大(TMVA)技术。结果表明,在我们的时间测量窗口范围内,采用MWVA技术的${\rm SNR}$大于采用TWVA技术的${\rm SNR}$。我们的数值分析证明,我们的MWVA技术是更有效的TWVA技术。并且利用游标效应的原理,进一步提高MWVA技术测量其他量的灵敏度和${\rm SNR}$,具有实用性和方便性。
2021-07-30 physics.optics quant-ph
Study of the coherent perturbation of a Michelson interferometer due to the return from a scattering surface
我们描述了一种基于迈克尔逊干涉法的装置,用于对来自低粗糙度光学表面的后向散射光进行相干测量。为了从对相干信号的各种杂散贡献中提取有用信号,开发了特殊的数据处理。我们实现了相干检测的光散射的反射镜下降到-130分贝的光功率。我们描述了后向散射光与光斑位置和入射角的依赖关系。本文介绍了交叉偏振散射相干测量结果和尘埃沉降实验的初步结果。这是对LISA空间引力波探测器散射光引起的相干扰动进行实验评估的第一步。
2018-09-06 astro-ph.IM gr-qc physics.optics
Length sensing and control of a Michelson interferometer with Power Recycling and Twin Signal Recycling cavities
功率回收和信号回收技术是提高大尺度引力波探测器灵敏度的关键技术,它通过干涉仪内光功率和信号边带的独立共振增强来实现。进一步发展后者的概念,提出了双信号回收作为传统失谐信号回收的替代方案。双信号再循环的特征在于传统失谐信号再循环的窄带灵敏度增益,但还促进了光的压缩态的注入,增加了宽频带上的检测器灵敏度,并且需要用于最佳信号读出的较不复杂的检测方案。这些益处是以额外的再循环反射镜为代价的,因此增加了干涉仪中需要控制的自由度的数量。在这篇文章中,我们描述了长度传感和控制方案的发展,并成功地应用于桌面规模的双信号能量回收迈克耳孙干涉仪。我们能够在所有相关的纵向自由度上锁定干涉仪,使实验能够长期稳定运行。因此,我们奠定了基础,为进一步研究这种干涉仪拓扑结构,以评估其在引力波探测器中的应用的可行性。
2012-11-29 gr-qc physics.optics quant-ph
Haidinger-Michelson rings in white light
我们用相干理论来解释为什么有必要修改传统的迈克耳孙干涉仪的设置,以获得海丁格环与扩展光源的白光。修改包括将载玻片引入干涉仪的两个臂中的一个。这种插入规避了由白光的低时间相干性所施加的剧烈限制,这阻止了用常规设置观察干涉环。为了理解这种限制,我们开发并实施了一个观察干涉条纹的标准。修改后的设置也使得有可能进行光谱干涉实验,以分析干涉仪的输出,并确定整个可见光谱范围内的玻璃载玻片的折射率。使用Sellmeier定律对测量数据的拟合给出了IR $n_\mathrm{IR}=1.5307\pm0.0003$的折射率的外推值和负责色散的振荡器的特征波长$λ_0=(164.5\pm0.4)\;\mathrm{nm}$的值。
2021-02-28 physics.optics
Two-photon superbunching effect of broadband chaotic stationary light at femtosecond timescale based on cascaded Michelson interferometer
利用级联迈克耳孙干涉仪(CMI)实现了宽带稳态混沌光的超聚束效应,其二阶相干度为2.42,超过了混沌光双光子聚束效应的理论上限2。用超快双光子吸收探测器测量了超聚束相关峰,其半峰宽约为95 fs。用CMI中的双光子超聚束理论解释了这种效应,并与实验结果相符合。该理论还预测,如果混沌光在CMI中传播$N$次,则二阶相干度可以远大于$2$。最后,提出了一种利用宽带混沌光在CMI中循环的微弱信号检测系统。理论上,当混沌光在CMI中循环100次后,可使微弱信号的探测灵敏度提高79倍。
2020-11-30 physics.optics quant-ph
Direct determination of 2D Momentum Space from 2D Spatial Coherence of Light using a Modified Michelson Interferometer
针对传统方法探测低温恒温器内样品动量空间分布存在仪器困难、过往方法实验复杂度高的问题,提出用置于室温的改进型Michelson干涉仪先测二维相干函数,再经快速傅里叶变换直接得到二维面内动量空间分布的简化方案。
2023-06-05 astro-ph.IM cond-mat.quant-gas physics.optics
Design and experiment of electronic speckle shearing phase-shifting pattern interferometer
基于迈克耳孙干涉仪,提出了一种电子散斑剪切相移干涉仪。其中一个反射臂上的步进电机驱动可旋转反射镜产生可调剪切,另一个反射臂上的压电陶瓷驱动反射镜实现相移。在实验中,测量了铝板在不同位置上受到相同外力以及在相同位置上受到不同外力时的变形。同时,利用四步相移法得到了铝板中心位置受外力作用时的相位分布和相位解缠图像。
2016-02-22 physics.ins-det physics.optics
Spectrally resolved white light interferometer for measuring dispersion in the visible and near infrared range
本研究设计了一款结合三台光纤光谱仪的光谱分辨白光干涉仪,可实现宽波段透明样品折射率测量,经柯西公式拟合后精度达0.0001。
2024-01-29 physics.optics
Heterodyne fiber interferometer for frequency-noise reduction and rapid wide-band tunability of a conventional laser source
自外差光纤干涉仪已经被证明能够将激光器稳定到超窄线宽,并为高精细腔的频率稳定提供了一个很好的替代方案。除了抑制频率噪声,这些器件是高度可调谐的,并且可以被操纵以在激光器的整个范围内产生高速频率扫描。我们提出了一种分析方法来选择延迟线的长度为最佳的噪声抑制和最高的环路频率扫描速率。使用这个模型,我们已经实现了一个基于光纤的有源迈克耳孙干涉仪作为一个传统的二极管激光器的频率放大器,并证明了700赫兹的线宽超过毫秒的时间尺度。我们还演示了1 THz/s的频率扫描速率,并独立测量线性扫描频率的最大偏差为100 kHz,主要受装置中的声共振限制。
2019-09-06 physics.ins-det physics.optics
Constraints on the detection of topological charge of optical vortices using self-reference interferometry
本文研究了利用迈克耳孙干涉仪进行光涡旋的自参考干涉测量。研究发现,光学涡旋拓扑荷的检测受到一些物理条件的限制。我们通过理论分析、数值模拟和实验结果给出了这些条件。对于不同的参数,最大可检测的TC是不同的,这有助于在实际应用中的TC的测量。在约束条件允许的范围内,通过改变迈克耳孙干涉仪的一个反射镜的倾斜角度,研究了利用双向光涡旋干涉图样检测TC的方法。
2022-08-25 physics.optics
Time-reversed two-photon interferometry for phase super-resolution
在非平衡迈克耳孙干涉仪中,利用经典高斯激光脉冲实现了双光子相位超分辨。我们的工作是用非平衡迈克耳孙干涉仪进行的时间反演的双光子干涉实验。测量的干涉图显示出双光子相位超分辨率,具有97.9% \pm 0.4%的高可见度。其相干长度约为输入激光脉冲的22倍。它是纠缠光子对的单光子和双光子相干长度之间的巨大差异的经典模拟。
2013-11-20 physics.optics quant-ph
Experimental generation of cylindrical vector modes via an astigmatic mode converter
本文提出并实验验证一种结合迈克尔逊干涉仪与π像散模式转换器的紧凑柱矢量光束生成方法,可反转高阶拉盖尔–高斯光束拓扑荷,并将像散模式转换推广至矢量光束。
2024-01-19 physics.optics
Variable Free Spectral Range Spherical Mirror Fabry-Perot Interferometer
采用镜间距可调的球面法布里-珀罗干涉仪产生频率间隔为(c/2L)/N的干涉条纹,N=2-15。观察这些条纹的条件来自高横向折射率腔的本征模的考虑。
2003-06-18 physics.atom-ph physics.optics
Design of a speed meter interferometer proof-of-principle experiment
第二代大尺度干涉型引力波探测器在其探测波段的宽频带上将受到量子噪声的限制。未来的升级或超过第二代的新探测器的进一步灵敏度改进激励了测量方案的发展,以减轻这些仪器中量子噪声的影响。为了实现这一目标,正在进行两方面的开发,重点是修改完善的迈克尔逊探测器配置和开发不同的探测器拓扑结构。在本文中,我们提出了目前正在格拉斯哥大学建造的世界上第一个Sagnac速度计干涉仪的设计。通过这个原理验证实验,我们的目标是证明理论上预测的Sagnac干涉仪与等效的迈克耳孙干涉仪相比具有更低的量子噪声,以使Sagnac速度计有资格进一步研究,以实现下一代大规模引力波探测器,例如计划中的爱因斯坦望远镜天文台。
2014-09-11 gr-qc physics.optics quant-ph
Mirror actuation design for the interferometer control of the KAGRA gravitational wave telescope
KAGRA是一个3公里长的低温干涉引力波望远镜,位于日本的一个地下站点。为了实现其目标灵敏度,干涉仪的反射镜的相对位置必须用附加的致动器进行微调。我们已经开发了一个模型来模拟的长度控制回路的KAGRA干涉仪与现实的悬浮液响应和各种噪声的镜子驱动。使用我们的模型,我们设计的驱动参数有足够的力范围,以获得锁定,以及控制所有的长度自由度,而不会引入过多的噪音。
2019-06-21 gr-qc physics.ins-det physics.optics
A Fabry-Perot interferometer with quantum mirrors: nonlinear light transport and rectification
光传输代表了通向快速通信的自然途径,并且它目前用于大规模数据传输。用于信息处理的设备的逐渐小型化要求在适合于即将到来的技术的长度尺度上对光传输和限制进行微观剪裁。考虑到这一目标,我们提出了一个理论分析的一维法布里-珀罗干涉仪建成两个高度饱和的非线性镜:一对两级系统。我们的方法捕获了以前没有报道的光传输的非线性和非互易效应。值得注意的是,我们表明,这样的基本设备可以作为一个微观集成光整流器。
2015-09-08 physics.optics quant-ph
Sensitivity improvement of a laser interferometer limited by inelastic back-scattering, employing dual readout
杂散光的非弹性后向散射是高灵敏度干涉测量中的一个长期存在的基本问题,也是先进引力波探测器的潜在限制。新兴的寄生干扰无法通过常规的单次读出与科学信号区分开。在这项工作中,我们提出了非弹性后向散射信号的减法采用双零差检测的输出光,并证明了它的台式迈克耳孙干涉仪。额外的读出仅包含寄生信号,并用于模拟散射源。散射信号的减法降低了噪声谱密度,从而提高了测量灵敏度。我们的计划是定性的不同,从以前证明否决散射信号,并打开了一个新的路径,以提高未来的引力波探测器和其他反向散射有限的设备的灵敏度。
2015-10-14 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Interferometer readout-noise below the Standard Quantum Limit of a membrane
在这里,我们报告实现的迈克尔逊-Sagnac干涉仪,其目的是精确表征的运动膜显着的光传输。我们的干涉仪在不使用光学腔的情况下,在100 kHz左右的SiN_x膜的基频共振频率处,读出噪声谱密度(不精确度)为3E-16 m/sqrt(Hz)。读出噪声表明是超过16分贝低于膜的标准量子极限(SQL)的峰值。这种减少明显高于先前使用纳米线的工作[Teufel等人,Nature Nano. 4,820(2009); Anetsberger等人,5,909(2009)]。我们讨论了SQL的意义的力测量和它的关系的读出性能,并得出结论,无论是我们还是以前的实验实现了总噪声谱密度低的SQL。
2011-11-30 physics.optics quant-ph
The Response of Laser Interferometric Gravitational Wave Detectors Beyond the Eikonal Equation
本文计算了迈克耳孙干涉仪对弱平面引力波的响应,其精度比程函方程高一个数量级。通过求解几何光学的输运方程,考虑了电磁场的振幅和偏振的调制,边界条件适用于激光干涉测量。考虑到直流和平衡零差读出方案,干涉仪输出信号的显式公式推导。这些信号包括光路长度、频率和振幅的扰动,并且示出为对偏振扰动不敏感。
2021-08-11 gr-qc physics.optics
Tomographic readout of an opto-mechanical interferometer
光的量子态在被机械振荡器反射时由于后者对辐射压力的敏感性而改变其性质。结果,相干态可以转变为压缩态,并且可以与振子的运动纠缠。光状态的完整层析重建需要读出任意求积的能力。在这里,我们证明了这样的读出应用平衡零差检测器的迈克尔逊-萨格纳克干涉仪的热激发高Q值氮化硅膜的干涉位置测量。已经实现了在$\unit{133}{\kilo\hertz}$处的膜的基本振荡模式周围的$\unit{1.9 \cdot 10^{-16}}{\metre/\sqrt{\hertz}}$的读出噪声,低于标准量子极限的峰值8.2倍(9 dB)。读出噪声在机械共振附近相当宽的频率范围内完全由散粒噪声支配。
2012-05-10 physics.optics quant-ph