LIGO: The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory
激光干涉引力波天文台（LIGO）的目标是探测和研究天体物理起源的引力波。直接探测引力波有望在强场范围内检验广义相对论，为黑洞和中子星等奇异天体提供新的探测手段，并发现未曾预料到的新天体物理学。LIGO是由美国国家科学基金会支持的加州理工学院-麻省理工学院联合项目，在美国两个相距甚远的地点运行三个多公里的干涉仪。这些探测器是几十年来全球技术开发、设计、建造和调试的结果。它们现在以其设计灵敏度运行，并且对小于1/1 E21的引力波应变敏感。有了这种前所未有的灵敏度，这些数据正在被分析，以检测或限制来自各种潜在天体物理源的引力波。
2009-05-19 gr-qc
The implications of Mexican-hat mirrors: calculations of thermoelastic noise and interferometer sensitivity to perturbation for the Mexican-hat-mirror proposal for advanced LIGO
热弹性噪声将是最重要的噪声源，在先进的LIGO干涉仪与蓝宝石测试质量。先进LIGO的标准计划在传统镜子的框架内优化了光学器件，以减少热弹性噪音。最近，我们和我们的合作者提出了超越传统光学的界限，以增加有效的光束光斑尺寸，从而降低热弹性噪声。一种特殊的镜面形状建议（“墨西哥帽镜”）产生了“台面”光束。在本文中，我们概述了一个一般的程序，分析光在单个臂腔中传播，以及相关的热弹性噪声，在任意光学的存在。我们应用这些程序来研究墨西哥帽的建议。通过本文的技术获得的结果在其他地方提出，以证明墨西哥帽先进LIGO的建议既显着降低热弹性噪声，并没有显着复杂的干涉仪的功能。
2004-09-13 gr-qc
Gravitational wave detectors based on matter wave interferometers (MIGO) are no better than laser interferometers (LIGO)
我们表明，最近的说法，物质波干涉仪具有更高的灵敏度比激光干涉仪的一个可比的物理设置是没有根据的。我们指出了前面分析中的错误所在。我们还反驳了只有基于测地线偏差方程的描述才能产生正确的物理结果的说法。本文导出的线性扰动时空中非相对论性大质量粒子的量子动力学方程，对于处理更广泛的一类相关物理问题是有用的。本文还对原子干涉仪探测引力波作了一般性讨论。
2004-12-17 gr-qc
Angular instability due to radiation pressure in the LIGO gravitational wave detector
我们在LIGO汉福德天文台的激光干涉引力波天文台（LIGO）干涉仪的核心光学系统的角度传感和控制系统上观察到辐射压力的影响。这是第一次在完整的引力波干涉仪中测量这种效应。只有一个的两个角模式生存与反馈控制，因为另一种模式被抑制时，控制增益足够大。我们开发了一个数学模型来理解系统的物理特性。这个模型与我们观察到的动态非常吻合。
2009-08-31 gr-qc
Analysis of Parametric Oscillatory Instability in Power Recycled LIGO Interferometer
本文分析了功率回收型LIGO干涉仪臂中含有法布里-珀罗（FP）腔时参量振荡不稳定性的非线性效应。这种效应的基础是当主FP腔主模中存储的光能超过一定阈值时，激发出附加（Stokes）光学模和镜面弹性模，并且频率相关，使得Stokes模和弹性模的频率之和近似等于主模的频率。反斯托克斯模态（其频率近似等于主模态和弹性模态的频率之和）的存在可以抑制参数不稳定性。然而，反斯托克斯模很可能不能完全补偿参数不稳定性。
2002-09-19 gr-qc
Calibration of the LIGO displacement actuators via laser frequency modulation
我们提出了一种频率调制技术校准的位移致动器的LIGO 4公里长的干涉引力波探测器。通过将干涉仪锁定在单臂配置中，我们调制激光的频率，从而产生有效长度变化，我们通过测量频率调制的幅度来校准该有效长度变化。通过同时驱动控制臂腔长度的音圈致动器，我们校准了音圈致动系数，估计1-sigma不确定性小于1%。该技术使得能够使用与其他校准方法中所采用的位移基准完全不同的位移基准进行无力单步致动器校准。
2010-07-23 gr-qc
Making h(t) for LIGO
从LIGO干涉仪的反对称端口到重力应变的读数的转换迄今为止已经在频域中进行。在这里，我们描述了一个转换的时间域的基础上开发的方法GEO。我们使用汉福德4km干涉仪在第二次LIGO科学运行（S2）的方法。
2004-05-13 gr-qc
The Detection of Gravitational Waves with LIGO
引力波发射被认为是由各种天体物理现象引起的。目前正在开发新一代探测器，其灵敏度符合对此类放射源的预期。激光干涉引力波天文台（LIGO），这些雄心勃勃的事业之一，正在由加州理工学院和麻省理工学院合作开发。它由两个相距甚远的干涉仪组成，它们将同时用于寻找致密双星系统、旋转中子星、超新星和其他发射引力波的天体物理或宇宙学现象的源。LIGO的建设正在顺利进行，并正在为调试阶段做准备。在这次演讲中，我回顾了引力波的基础物理学，回顾了可能的天体物理学和宇宙学来源，并讨论了LIGO干涉仪的现状和计划。
1999-05-08 gr-qc
Noise parametric identification and whitening for LIGO 40-meter interferometer data
我们报告的分析，我们所采取的数据由加州理工学院40米原型干涉仪，以确定噪声功率谱密度和噪声的序列。我们的研究集中在1994年11月的数据，特别是我们分析了两帧数据：18nov94.2.frame和19nov94.2.frame。我们表明，它是可能的，以良好的白度，使用高阶白化滤波器来处理这些数据。此外，我们可以选择只覆盖我们感兴趣的区域周围的有限频带，从而获得更高的白度。
2001-08-31 gr-qc
Long term study of the seismic environment at LIGO
LIGO实验旨在利用地基激光干涉测量法探测和研究引力波。干涉仪性能的一个关键因素，以及未来可能升级的设计中的一个主要考虑因素，是干涉仪光学器件与地震噪声的隔离。我们提出了一个详细的计划，测量周围的LIGO干涉仪的地震环境的结果。我们描述了用于收集数据，这是在613天的时间内获得的实验配置。测量集中在0.1-10 Hz的频率范围内，发现探测器附近人类活动引起的次级微震峰值和噪声对干涉仪的性能特别重要。我们比较了两个干涉仪站点的数据集的统计分布，构造了周期长达3个月的地震噪声振幅波动的振幅谱密度，并分析了在这个临界频率范围内地震噪声振幅的任何长期趋势。
2004-03-11 gr-qc
Analysis of LIGO data for gravitational waves from binary neutron stars
我们报告的搜索引力波从合并紧凑的双星系统在银河系和麦哲伦云。该分析使用了三个LIGO干涉仪中的两个在第一次LIGO科学运行期间获得的数据，并说明了使用干涉仪数据设置螺旋事件率上限的方法。分析管道的描述，特别注意两个干涉仪之间的数据选择和重合。我们建立了$\mathcal{R}<$ 1.7 \times 10^{2} $ per year per Milky Way Equivalent Galaxy (MWEG), with 90% confidence, on the coalescence rate of binary systems in which each component has a mass in the range 1--3 $ M_ \odot $的观测上限.
2003-08-21 gr-qc
Optimal Light Beams and Mirror Shapes for Future LIGO Interferometers
我们报告的结果，最近搜索的最低值的热噪声，可以在LIGO通过改变反射镜的形状，同时固定的反射镜半径和保持低的衍射损耗。这种最小化的结果是具有比先前考虑的台面光束低2.32倍（功率）的热噪声的光束，并且比当前基线设计中采用的高斯光束低5.45倍（功率）的热噪声的光束。已经发现限制这些光束的反射镜大致呈圆锥形，平均斜率约等于反射镜半径除以臂长，并且在菲涅耳尺度下有轻微的修正。这样的反射镜系统，如果建成，将影响LIGO的灵敏度，与使用Mesa光束的Advanced LIGO相比，在最大灵敏度的频率范围内观察引力波的事件率大约增加了三倍（假设所有其他噪声保持不变）。我们讨论了由此产生的光束和反射镜的特性，并研究了反射镜的倾斜，位移和形状误差的要求，为了使这种光束用于LIGO探测器。
2008-06-14 gr-qc
Prospects for Stochastic Background Searches Using Virgo and LSC Interferometers
我们考虑使用Virgo和LSC干涉仪（LIGO Livingston，LIGO Hanford和GEO600）搜索随机引力波背景的互相关测量问题。我们发现，列入处女座到网络将大大提高灵敏度，200赫兹以上的相关性，如果所有的检测器都在其设计灵敏度。这是说明使用模拟的各向同性随机背景信号，产生的天体物理学动机的频谱，注入到24小时的模拟噪声的LIGO和处女座干涉仪。
2007-07-09 gr-qc
Vetoes for Inspiral Triggers in LIGO Data
本文介绍了LIGO科学合作组织的Inspiral分析小组对前两次LIGO科学数据运行数据评估中可能使用的否决权的发展进行的研究总结。大量的环境监测信号和干涉仪控制通道进行了分析，以表征干涉仪的性能。本文提供了对选定数据段的研究结果。介绍并讨论了LIGO的S1和S2科学数据运行的紧凑双星螺旋分析中所使用的否决权。
2004-03-30 gr-qc
A comparison of methods for gravitational wave burst searches from LIGO and Virgo
利用由三个干涉仪组成的网络（汉福德4公里、利文斯顿4公里和室女座3公里是示例干涉仪）中的24小时模拟数据，研究了寻找爆发引力波的过程。研究和比较了LIGO科学合作组织（LSC）和Virgo合作组织开发的几种探测爆发事件的方法。我们已经进行了重合分析的触发器中获得的不同的干涉仪与模拟信号添加到数据。具有类似的灵敏度的多个干涉仪的好处证明了通过比较的联合符合分析与LSC和处女座只有突发搜索的检测性能。将Virgo加入LIGO探测器网络可以将这次搜索的探测效率提高50%。LIGO-Virgo联合网络的另一个优点是能够重建源天空位置。重建精度取决于各干涉仪对同相轴的定时测量精度，文中以固定源位置为例说明了重建精度。
2007-01-03 gr-qc
Development of displacement- and frequency-noise-free interferometer in 3-D configuration for gravitational wave detection
无位移和频率噪声干涉仪（DFI）是一种用于引力波探测的多激光干涉仪阵列，它既不受光学系统的位移噪声的影响，也不受激光频率噪声的影响。到目前为止，DFI的部分实验演示已经在二维桌面实验中完成。在本文中，我们报告的3-D DFI的完整演示。DFI由四个马赫-曾德尔干涉仪组成，具有四个反射镜和两个分束器。反射镜和分束器的位移噪声均被抑制达40 dB。利用多种电光调制器和计算方法成功地证实了DFI对引力波的非零响应。
2009-06-05 gr-qc
Interferometers for Displacement-Noise-Free Gravitational-Wave Detection
提出了一类无位移和激光噪声的引力波干涉仪结构，它不检测非测地镜运动和激光噪声，但提供非零引力波信号。我们的干涉仪由4个反射镜和2个分束器组成，组成4个马赫-曾德尔干涉仪。与以前的工作相比，不需要复合反射镜。在我们的配置中，每个反射镜都被至少两对入射和反射光束冗余地感测。当这4个干涉仪的输出信号适当组合时，可以实现无位移和无激光噪声的检测。我们的三维干涉仪配置具有与f^2成比例的低频响应，这比以前的二维配置可实现的f^3更好。
2006-03-16 gr-qc
Double Michelson/Fabry-Perot interferometer for laser- and displacement-noise-free gravitational-wave detection
在本文中，我们证明了一个双迈克耳孙干涉仪与法布里-珀罗腔在其武器是能够执行激光和位移噪声的引力波（GW）的检测，如果某些模型的假设得到满足。假设单个Michelson/Fabry-Perot干涉仪的输入反射镜可以刚性地连接到中心平台上的分束器，则可以通过干涉仪的响应信号以消除除中心平台之外的所有测试质量的激光噪声和位移噪声的方式进行操纵。一对对称定位的迈克尔逊/法布里-珀罗干涉仪与共同的中心平台，可以不受后者，从而允许完整的激光和位移噪声的干涉（DFI）。结果表明，该干涉仪的DFI响应与$f^2_{\textrm{gw}}/γ$成正比，其中$γ$为腔半带宽，这是广义相对论允许的最强DFI响应。
2009-04-21 gr-qc
Sagnac-type neutron displacement-noise-free interferometeric gravitational-wave detector
本文提出一种使用Sagnac干涉仪替代Mach-Zehnder干涉仪的新型中子位移无噪声干涉仪（DFI）配置，在相同尺度下灵敏度高于传统中子DFI，适用于空间和通量受限场景。
2024-03-25 gr-qc
Displacement-noise-free neutron interferometer for gravitational wave detection using a single Mach-Zehnder configuration
由于位移噪声的存在，提高对低频引力波的灵敏度仍然是一个挑战。其中一个解决方案是中子位移无噪声干涉仪（DFI）。我们专注于一个简化的检测器配置，利用的能力来调整中子速度取决于配置。新的配置包括两个分束器和两个反射镜，这构成了一个单一的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。它比以往研究中的两个MZI的配置简单。在频域中可以消除反射镜和分束器的位移噪声。这种抵消可以用相量图直观地解释。
2022-02-28 gr-qc
Neutron displacement noise-free interferometer for gravitational-wave detection
通过组合多个检测器信号来消除其测试质量的所有位移噪声并保持引力波（GW）信号的干涉仪设计被称为无位移噪声干涉仪（DFI）。这个想法已经考虑过以前的激光干涉仪。然而，激光DFI的局限性在于其敏感频带对于天体物理GW源、$\sim 10^5\,{\rm Hz}$甚至对于更大尺寸的干涉仪来说太高。为了规避这一限制，在本文中，我们提出了一种中子DFI，其中使用中子而不是光。由于中子的速度比光速低得多，中子DFI的敏感频带可以降低到$\sim 10^{-1}\,{\rm Hz}$。因此，中子DFI可用于探测地面上普通激光干涉仪无法探测到的GWs。
2022-05-24 gr-qc
Bayesian modelling of scattered light in the LIGO interferometers
来自散射光的过量噪声对LIGO等引力波探测器的数据分析构成了持续的挑战。我们将这些“小故障”行为的物理动机模型集成到引力波科学中使用的标准贝叶斯分析管道中。这允许推断该模型中的自由参数，并减去这些模型以产生数据的无毛刺版本。我们表明，这种推断是一个有效的故障的特征的存在下，即使这些功能可能无法识别的标准可视化的数据。
2022-11-29 astro-ph.IM gr-qc
Improving the sensitivity to gravitational-wave sources by modifying the input-output optics of advanced interferometers
我们研究了信号回收干涉仪的频率相关（FD）输入输出方案，先进LIGO的基线设计和GEO 600的当前配置。作为对Harms等人最近提出的使用FD输入压缩和普通零差检测的补充，我们探索了一种使用普通压缩真空但FD读出的方案。这两种方案，这是次优的所有可能的输入-输出方案，提供了一个全球性的噪声抑制的功率压缩因子，而可实现通过使用失谐法布里-珀罗腔作为输入/输出滤波器。在高频下，这两种方案被证明是等效的，而在低频下，我们的方案比Harms等人的方案提供更好的性能，并且几乎是完全最优的。然后，我们研究了这些计划在先进的LIGO时代（30米的过滤腔和目前的估计过滤镜损失和热噪声），中子星二进制吸气，窄带GW源，如低质量的X射线双星和已知的射电望远镜可实现的灵敏度提高。光学损耗被证明是这些技术在先进LIGO的实际实施的一个主要障碍。在第三代干涉仪的时间尺度上，如EURO/LIGO-III（~2012），具有更大规模的滤波腔，本文探索的FD读出方案的信号回收干涉仪可以具有与现有建议相当的性能。[删节]
2004-03-09 gr-qc
Methods for Reducing False Alarms in Searches for Compact Binary Coalescences in LIGO Data
LIGO探测器对各种非天体物理学来源的噪声瞬变敏感。仪器故障和环境干扰增加了寻找引力波的误报率。使用时间已经确定的干涉仪产生的数据质量有问题时，或当监测干涉仪的通道表示非平稳性，我们已经开发出的技术，安全有效地否决错误的触发器从紧凑的二进制聚结（CBCs）搜索管道。
2010-04-08 gr-qc
Search for Advanced LIGO Single Interferometer Compact Binary Coalescence Signals in Coincidence with Gamma-Ray Events in Fermi-GBM
介绍了一种新的和通用的方法，用于搜索$γ$射线对应的引力波（GW）触发器的描述。此方法专门应用于单个GW检测器触发。分析了来自观测运行O 1和O2的高级LIGO数据，因此每个GW触发来自LIGO-Livingston或LIGO-Hanford干涉仪。对于每个GW触发，搜索费米伽马射线暴监测器数据，并选择最重要的亚阈值信号对应物。然后，定义一种方法，以便确定哪些GW- $γ$ -射线对可能具有共同的起源。为此目的，计算关联排名统计，从该关联排名统计导出虚警率。具有最高排名统计的事件被选择用于由LIGO探测器表征和参数估计组成的进一步分析。还评估了$γ$射线信号特性。我们在搜索中没有找到重要的候选人。
2020-07-16 astro-ph.HE gr-qc
Stochastic Background Search Correlating ALLEGRO with LIGO Engineering Data
我们描述的LIGO干涉仪在利文斯顿，洛杉矶，和ALLEGRO共振棒探测器在巴吞鲁日，洛杉矶，在寻找一个随机背景的引力波之间的相关测量的作用。这样的测量为两个LIGO站点的干涉仪之间的相关性提供了有价值的补充，因为它们在不同的更高的频带中敏感。此外，ALLEGRO探测器的可变方向提供了一种区分引力波相关性与相关环境噪声的方法。我们描述了正在进行的分析，以使用ALLEGRO数据和LIGO E7工程运行的数据，在900 Hz附近的频率设置随机背景强度的限制。
2003-08-14 gr-qc
The Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory Scientific Data Archive
激光干涉仪引力波天文台是美国、欧洲和日本正在进行的几个大型项目之一，用于探测引力辐射。这些仪器的新颖性和精确性使得将产生大量数据以试图找到少量微弱信号，这些信号只能被识别为仪器输出随时间的细微变化。在本文中，我将讨论如何的LIGO实验的性质决定的数据存档，将产生的大小，如何的性质，必须用于搜索LIGO数据的信号分析确定预期的访问模式的存档，以及如何LIGO数据分析系统的设计，以应付LIGO数据分析的问题。
1999-03-30 astro-ph gr-qc
A New Family of Light Beams and Mirror Shapes for Future LIGO Interferometers
先进的LIGO目前的基线设计使用臂腔与高斯光束支持的球面镜。由于高斯光束在高强度区域中具有大的强度梯度，因此它们在由随机热波动（热弹性噪声）引起的镜面上的波动凸起和凹陷上的平均值很差。平顶光束（台面光束）被认为是一种替代方案，因为它们更有效地平均了热弹性波动。然而，所提出的台面光束是由近平面的反射镜支撑的，这经历了非常严重的倾斜不稳定性。在本文中，我们提出了一种替代的配置，其中台面形的光束支持的近同心球，只经历了弱倾斜不稳定性。Savov和Vyatchanin在一篇配套论文中分析了这些反射镜的倾斜不稳定性。我们还提出了光束和反射镜的单参数族，其中当参数α从0到pi连续变化时，光束和支撑反射镜从α =0处的近似平面反射台面配置（“FM”）连续变形到α =pi处的近似同心反射台面配置（“CM”）。端点处的FM和CM构型接近光学不稳定，并且随着α远离0或pi，光学稳定性提高。
2004-09-22 gr-qc
Plans for the LIGO-TAMA Joint Search for Gravitational Wave Bursts
我们描述的计划，联合搜索未建模的引力波爆发正在进行的LIGO和TAMA合作，使用2003年2月至4月期间收集的数据。我们采取保守的方法来检测，要求候选的引力波爆发被所有四个干涉仪同时看到。我们专注于一些并发症进行这种符合分析，特别是不同的对齐和噪声频谱的干涉仪的影响。
2004-12-28 gr-qc
A first comparison of search methods for gravitational wave bursts using LIGO and Virgo simulated data
利用模拟的LIGO和Virgo噪声数据，对6种寻找引力波爆发的方法进行了比较研究。数据的光谱选择遵循两个4km LIGO干涉仪和3km Virgo干涉仪的设计灵敏度。对注入8种不同信号的数据集的副本进行搜索。在这项分析中采用了三个品质因数：（a）接收机操作员特性曲线，（b）搜索达到50%和90%效率所需的信噪比，以及（c）估计引力波爆发到达时间的方差和偏差。
2005-04-13 gr-qc
Observing binary inspiral in gravitational radiation: One interferometer
我们调查的灵敏度，个人LIGO/处女座样干涉仪和精度，他们可以确定一个螺旋二元系统的特性。由于LIGO探测器的两个干涉仪共享几乎相同的方向，它们的联合灵敏度与单个更灵敏的干涉仪相似。我们表达我们的结果为一个单一的干涉仪的初始和先进的LIGO设计，也为LIGO探测器的限制，它的两个干涉仪共享完全相同的方向。我们近似的双系统的演化完全由领先的四极引力辐射驱动。为了评估的灵敏度，我们计算的速率，预计将被观察到的源，它们是可观察的范围，以及精度与描述所观察到的二元系统的特征量可以确定。假设合并中子星双星系统的速率密度是保守的，我们预计先进的LIGO探测器将观测到大约69年的${}^{-1}$，振幅信噪比大于8。其中，大约7年的${}^{-1}$将来自距离大于950 Mpc的双星。我们探讨了这些结果的灵敏度，在干涉仪的设计（回收频率）的可调参数。参数的最佳选择取决于观测的目标，例如，最大化检测率或最大化测量精度。我们确定这两种情况下的最佳参数值。
1993-01-06 astro-ph gr-qc
Displacement-noise-free resonant speed meter for gravitational-wave detection
我们证明了基于双泵浦共振Sagnac干涉仪的速度计可以用作无位移噪声的引力波探测器。通过对输出信号进行适当的线性组合，可以完全消除腔镜的位移噪声。我们表明，在低频区域所获得的位移无噪声响应信号是强于以前提出的位移无噪声干涉仪。
2008-08-26 gr-qc
Searches for Mass-Asymmetric Compact Binary Coalescence Events using Neural Networks in the LIGO/Virgo Third Observation Period
该研究用卷积神经网络分析 LIGO/Virgo O3 时频图像，搜索 0.01–20 Msun 的质量不对称致密双星并合，确认多干涉仪信息可提升检测性能，并给出并合率 90% 置信上限。
2022-12-06 gr-qc
Laser-interferometer gravitational-wave optical-spring detectors
利用量子力学方法，我们证明了在由臂腔和信号回收腔组成的引力波干涉仪中，例如，在LIGO-II配置中，作用在反射镜上的辐射压力不仅由于量子涨落而随机干扰自由质量的运动，而且更根本的是，使它们响应力，就好像它们连接到具有特定刚度的（光学）弹簧。这种振荡响应产生了比以前已知的更丰富的动力学，这增强了重塑LIGO-II噪声曲线的可能性。然而，光机系统是动态不稳定的，必须引入适当的控制系统来抑制不稳定性。
2002-04-10 gr-qc
Precise calibration of LIGO test mass actuators using photon radiation pressure
大尺度干涉型引力波探测器的精确定标是源定位和波形重建的关键。使用功率调制辅助激光器的辐射压力来诱导~10 kg臂腔镜之一的校准位移的技术，所谓的光子校准器，以前已经被证明，最近已经在LIGO探测器上实现。在这篇文章中，我们讨论了LIGO光子校准器的固有精度和准确度，以及已经开发的几项改进，以将估计的音圈致动器校准不确定性降低到2%以下（1-sigma）。这些改进包括考虑由干涉仪和光子校准器光束中心偏移引起的旋转引起的表观长度变化，使用安装在积分球上并由NIST校准的温控InGaAs光电探测器进行绝对激光功率测量，最小化由镜面的局部弹性形变引起的误差，具有关于光学器件的中心对称地移位的光子校准器光束的光束配置，以及同时用音圈致动器和光子校准器致动测试质量，以最小化由变化的干涉仪引起的波动反应光子校准器能够在最灵敏的干涉仪配置中工作，并有望成为未来引力波搜索的主要校准方法。
2009-10-29 gr-qc
First upper limit analysis and results from LIGO science data: stochastic background
我描述的三个LIGO干涉仪从LIGO的第一次科学运行，在2002年8月和9月举行了17天的输出的相关性分析，以及由此产生的上限设置在随机背景的引力波。通过搜索位于洛杉矶利文斯顿和华盛顿汉福德的LIGO探测器之间的互相关，我们能够将h_{100} ^2 Omega_0 < 23 +/- 4.6设定为90%置信水平上限。
2004-12-04 gr-qc
Improving LIGO calibration accuracy by using time-dependent filters to compensate for temporal variations
高级LIGO干涉仪的响应已知随时间变化[arXiv：1608.05134]。因此，干涉仪的精确校准必须跟踪和补偿校准模型参数的时间变化。这些变化在前三个先进的LIGO观测运行跟踪，其中一些补偿已在校准过程中实施。在第二次观测运行期间，对干涉仪响应进行乘法校正，同时实时和高延迟地产生校准的应变数据。在第二次观测运行之后和整个第三次观测运行期间产生的高延迟校准中，将涉及更新滤波器的校正应用于校准-耦合腔极点频率$f_{\rm cc}$的时间依赖性。本文介绍了开发的方法来补偿干涉仪响应的变化，需要时间相关的滤波器，包括可变的零点，极点，增益和时间延迟。所描述的方法被用来提供补偿的干涉仪响应的良好建模的时间依赖性，这有助于减少系统误差的校准$<2$ %的幅度和$<2^{\circ}$的相位在整个LIGO的最敏感的频带20 - 2000 Hz [arXiv：2005.02531，arXiv：2107.00129]。此外，本文还展示了如何通过减少模拟双星中子星合并的天空定位的不确定性和偏差来进行天体物理推断研究。
2023-01-10 astro-ph.IM gr-qc
Correlated magnetic noise in global networks of gravitational-wave interferometers: observations and implications
引力波天文学最雄心勃勃的目标之一是观测随机的引力波背景。两个或更多个检测器中的相关噪声可以引入系统误差，这限制了随机搜索的灵敏度。我们报告的测量相关的磁噪声舒曼共振在广泛分离的LIGO和处女座探测器。我们调查的影响，这种噪音的全球网络的干涉仪，并推导出一个约束的允许耦合的环境磁场测试质量运动的引力波探测器。我们发现，虽然来自全球电磁场的相关噪声可以安全地忽略初始LIGO随机搜索，但它可能会严重影响Advanced LIGO和第三代探测器。
2013-03-11 astro-ph.IM gr-qc
Optimizing the regimes of Advanced LIGO gravitational wave detector for multiple source types
我们在这里开发的算法，允许找到制度的信号回收法布里-珀罗-迈克耳孙干涉仪（例如，先进的LIGO），优化同时为两个（二进制inspirals +突发）和三个（二进制inspirals +突发+毫秒脉冲）类型的引力波源。我们表明，存在一个相对较大的区域中的干涉仪参数空间的检测器的灵敏度的前两种源的不同，只有百分之几的最大的每种源。特别是，存在一个特定的制度，其中这两个差异约为0.5。此外，我们表明，甚至更多的多用途制度也是可能的，提供了显着的灵敏度增益的毫秒脉冲，只有轻微的灵敏度退化的二进制吸气和爆发。
2008-06-16 gr-qc
The Influence of Dual-Recycling on Parametric Instabilities at Advanced LIGO
具有高循环功率和悬浮光学器件的激光干涉仪，如LIGO引力波探测器，会经历被称为参数不稳定性的光机耦合效应：由光场驱动的反射镜中的机械共振的失控激发。这可能使干涉仪感测和控制系统饱和，并限制检测器的观察时间。LIGO站点的当前缓解技术成功地抑制了所有观察到的参数不稳定性，并专注于干涉仪的法布里-珀罗臂腔中的不稳定性行为，其中首先产生不稳定性。在本文中，我们模拟了完整的双回收先进LIGO设计与固有的缺陷。我们发现，添加功率和信号回收腔会改变干涉仪对机械模式的响应，导致峰值数量增加四倍。信号再循环腔中的累积相位或古伊相位的变化对参数增益有显著影响，因此哪些模式需要抑制。
2017-09-12 astro-ph.IM gr-qc physics.optics
Demonstration of displacement- and frequency-noise free laser interferometry using bi-directional Mach-Zehnder interferometers
我们已经证明了位移和频率噪声的激光干涉（DFI）部分实现最近提出的光学配置使用双向马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。这种部分实现，被称为DFI所需的最低限度，已经证实了DFI的基本特征：两个MZI信号的组合可以以消除反射镜的位移噪声同时保持引力波信号的方式进行。所获得的最大位移噪声抑制允许45 dB的模拟SNR。
2007-04-19 astro-ph gr-qc
From LIGO to Fiber- Compact Sagnac Interferometer for Gravitational-Wave Detection
本文提出了一种基于萨格纳克的光纤干涉仪，用于实现更紧凑、成本更低的引力波探测系统，以克服现有迈克尔逊干涉仪的局限性。
2025-11-23 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Monitoring of Continuous-Wave Hardware Injections in LIGO Interferometers during the O4 Observing Run
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
LIGO在O4观测运行期间通过模拟连续波信号验证探测器响应和搜索管道，采用三种监控方法确保信号检测精度和稳定性。
2026-01-14 astro-ph.IM gr-qc
Searching for a Stochastic Background of Gravitational Waves with LIGO
激光干涉仪引力波天文台（LIGO）已经进行了第四次科学运行S4，与之前的运行相比，干涉仪灵敏度显着提高。利用在这次科学运行中获得的数据，我们对引力波的随机背景的振幅进行了限制。对于与频率无关的频谱，新的极限是$Ω_{\rm GW} < 6.5 \times 10^{-5}$。这是目前在51-150 Hz频率范围内最灵敏的结果，比之前的LIGO结果提高了13倍。我们讨论的互补性的新结果与其他限制随机背景的引力波，我们调查的影响，新的结果为不同的模型，这种背景。
2006-09-21 astro-ph gr-qc
Parametric instabilities and their control in advanced interferometer GW detectors
先进LIGO测试质量光学腔的详细模拟表明，参数不稳定性将激发频率范围为28-35 kHz和64-72 kHz的测试质量中的声学模式。使用标称先进LIGO光学腔参数与熔融石英测试质量，参数不稳定性激发7个声学模式，在每个测试质量，参数增益R高达7。对于替代的蓝宝石测试质量块，在每个测试质量块中仅激发1个声学模式，其中R ~ 2。微调的试验质量曲率半径的原因不稳定性扫描通过各种模式与R高达~2000。蓝宝石测试质量腔可以通过热g因子调谐来完全消除不稳定性，而噪声性能的退化可以忽略不计。在熔融石英测试质量的情况下，不稳定性可以最小化，但不能消除。
2005-02-18 gr-qc
Improving the Data Quality of Advanced LIGO Based on Early Engineering Run Results
高级激光干涉仪引力波天文台探测器已完成初始升级阶段，将于2015年底进入第一次观测运行，预计探测器灵敏度将在未来运行中提高。通过现场专员和LIGO科学合作组织的探测器表征小组的共同努力，两个LIGO观测站的干涉仪性能在数据质量方面从调试工作开始到现在都有了很大的改善。先进的LIGO在灵敏度上已经超过了增强型LIGO，并且会对天体物理搜索产生负面影响的噪声瞬变率也有所改善。在这里，我们详细介绍了在第一次观测运行之前为提高LIGO数据质量而进行的一些工作。
2016-01-28 astro-ph.IM gr-qc
Localizing compact binary inspirals on the sky using ground-based gravitational wave interferometers
紧凑双星的吸入和合并是地基引力波观测中最有希望的事件之一。来自这些源的电磁（EM）信号的检测将为GW信号提供补充信息。因此，确定引力波探测器在天空中定位紧凑双星的能力是很重要的，这样它们就可以与它们的EM对应物相匹配。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗技术研究天空定位使用网络的地基干涉仪。使用相干网络分析，我们发现，激光干涉仪引力波天文台（LIGO）-处女座网络可以本地化他们的~8西格玛检测到的中子星双星的50%，以优于50平方度。95%置信区间。大尺度低温引力波望远镜（LCGT）和LIGO-澳大利亚的增加将这一数字提高到12平方度。使用一个更保守的符合检测阈值，我们发现，50%的检测到的中子星双星定位到13平方度。使用LIGO-Virgo网络，并达到3平方度。使用LIGO-Virgo-LCGT-LIGO-Australia网络。我们的研究结果表明，GW天文台和EM设施的协调提供了很大的希望。
2011-09-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Measuring gravitational waves from binary black hole coalescences: I. Signal to noise for inspiral, merger, and ringdown
我们估计预期的信噪比（SNR）从三个阶段（螺旋，合并，衰荡）的合并二进制黑洞（BBH）的初始和先进的地基干涉仪（LIGO/VIRGO）和天基干涉仪（LISA）。LIGO/VIRGO可以在几个到大约2000个太阳质量的质量范围内进行中等信噪比（几十个），中等精度的BBH聚并研究; LISA可以在大约10^5到10^8个太阳质量的质量范围内进行高信噪比（10^4量级）的高精度研究。BBH很可能是LIGO/VIRGO探测到的第一个源：它们的可见距离比合并的中子星双星大得多（初始干涉仪可达500 Mpc）（迄今为止被认为是LIGO/VIRGO的“面包和黄油”主力源，初始干涉仪可看到约30 Mpc）。低质量的BBH（初始LIGO干涉仪最大50个太阳质量;高级干涉仪最大100个太阳质量; LISA最大10^6个太阳质量）最好通过它们被熟知的螺旋波来搜索;更高质量的BBH必须通过它们被知之甚少的合并波和/或它们被熟知的振铃波来搜索。基于衰荡波的大质量BBH匹配滤波搜索应该能够找到质量范围为100至700太阳质量到200 Mpc（初始LIGO干涉仪）的BBH，以及200至3000太阳质量到z=1（先进干涉仪）。所需的模板数量级为6000或更少。使用“噪声监视”搜索算法，在不详细了解波形形状的情况下，基于合并波的搜索可以将检测到的大量BBH的数量增加到从螺旋波和振铃波发现的数量的10倍或更多倍。来自…
1997-11-04 astro-ph gr-qc
Conversion of conventional gravitational-wave interferometers into QND interferometers by modifying their input and/or output optics
LIGO-II引力波干涉仪（约1000米）2006- 2008）被设计为在接近100 Hz的标准量子极限（SQL）处具有灵敏度。本文描述并分析了后续LIGO-III干涉仪的可能设计，这些干涉仪可以击败SQL。除了新的输入和/或输出光学器件之外，这些设计与传统的宽带干涉仪（没有信号回收）相同。分析了三种设计：（i）“挤压输入干涉仪”（由Unruh根据Caves的早期工作构思），其中具有频率相关（FD）挤压角的压缩真空被注入干涉仪的暗端口;（ii）“变输出”干涉仪（由Vyatchanin、Matsko和Zubova以不同的形式构思），其中对输出光执行具有FD零差相位的零差检测;以及（iii）具有压缩输入和FD零差输出的“压缩变分干涉仪”。结果表明，普通压缩光在注入干涉仪前通过两个连续的法布里-珀罗滤波腔，可以产生有限差分压缩输入光，输出光在普通零差检测前通过两个滤波腔，可以实现有限差分零差检测。利用预期的技术和与LIGO-II计划的激光功率相当的激光功率，这些干涉仪可以在3到5的范围内击败幅度SQL，对应于SQL限制干涉仪的事件率增加约30到约100之间。
2001-09-03 gr-qc quant-ph
Use of the gravitational-wave interferometers to test Lorentz invariance violation
目前运行的引力波干涉仪是有效臂长L ~ 4x 10 e5米的迈克耳孙干涉仪。当干涉仪保持锁定状态时，fsr边带频率的数据对f ~ 10 e-5 Hz范围内缓慢相位变化的信息进行编码，条纹灵敏度为~ 10 e-10。2009年的初步LIGO数据显示，在地球恒星频率的二次谐波上没有洛伦兹破坏信号。这对折射率的可能变化设定了限制，dn/n <2x 10 e-22，比现有限制提高了三个数量级以上。
2016-08-10 gr-qc
Probes of Gravitational Waves with Atom Interferometers
地球和太空中的原子干涉仪（AI）提供了在中频deciHz波段测量引力波（GW）的良好能力，补充了LIGO/Virgo和LISA实验的灵敏度，并使探测器能够对GW传播的广义相对论预测进行可能的修改。我们使用AION（地面）和AEDGE（天基）AI项目的预计灵敏度来说明这些能力，表明AION可以将目前LIGO/Virgo对引力子质量的直接限制提高一个因子$\sim 40$到$\simeq 10^{-24}\,$ eV，AEDGE可以将限制提高另一个数量级。AION和AEDGE也将比LIGO对洛伦兹违反的某些情况具有更高的敏感性。
2020-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Initial Condition of Relic Gravitational Waves Constrained by LIGO S6 and Multiple Interferometers
暴胀过程中产生的残余引力波（RGW）通过振幅、谱指数$n_t$和运行指数$α_t$依赖于初始条件。到目前为止，CMB观测只限制了张量标量比$r$，而不是$n_t$或$α_t$。作为补充，以$\sim 10^2$ Hz工作的地面干涉测量探测器能够限制在高频敏感地影响频谱的频谱指数。在这项工作中，我们给出了一个适当的规范化的分析频谱在低频端，产生一个修改的$\sim 1/50$的因素，以前的治疗。利用LIGO H-L的S6计算了固定$r=0.2$下不同（$n_t,α_t$）的信噪比（SNR），并得到了在默认$(n_t=0,r=0.2)$下运行指标$α_t<0.02093$（即在探测率$95\%$和虚警率$5\%$下）的观测上限。这与LIGO-Virgo合作获得的能量密度约束一致。扩展到当前运行的四个相关检测器，计算的SNR略有改善。当扩展到第二代设计的六个相关探测器时，由于高灵敏度，计算的SNR是前两种情况的$\sim 10^3$倍。RGW可以直接由带有$α_t>0.01364$的型号的六个第二代检测器检测。
2015-05-21 gr-qc hep-th
Resonant speed meter for gravitational wave detection
引力波探测器已经得到很好的开发，并以高灵敏度运行。然而，它们仍然遭受镜位移噪声。在本文中，我们提出了一种谐振式测速仪，作为一个位移噪声消除配置的基础上，环形同步回收干涉仪。这种干涉仪的显著特点是，在某些频率下，引力波信号被放大，而位移噪声则没有。
2008-05-01 gr-qc
Coherent Waveform Consistency Test for LIGO Burst Candidates
LIGO中的突发搜索依赖于多个干涉仪中瞬态信号的同时检测。由于仅对事件波形或持续时间做出最小假设，因此分析管道需要时间、频率和振幅的松散重合。通过时域相干分析：r-统计检验，建立了对所产生的事件及其波形一致性的置信度。本文介绍了在第二次LIGO科学运行（S2）的三重符合事件的r-统计量测试的性能研究，重点是它的能力，以抑制背景假率和它的效率，在检测模拟爆发的不同波形接近S2的灵敏度曲线。
2004-07-07 gr-qc
