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
Control and tuning of a suspended Fabry-Perot cavity using digitally-enhanced heterodyne interferometry
我们提出了第一个演示的实时闭环控制和确定性调谐的独立悬挂的法布里-珀罗光学腔使用数字增强外差干涉，实现了峰值灵敏度$\sim$ 10 pm $/\sqrt{\mathrm{Hz}}$在10-1000 Hz的频带。所提出的方法易于扩展到多个耦合腔。因此，我们预计这种技术的改进可能会在未来的干涉引力波探测器中找到应用。
2017-04-11 gr-qc physics.optics
LISA Dynamics & Control: Closed-loop Simulation and Numerical Demonstration of Time Delay Interferometry
针对LISA闭环动力学问题，提出全面数学模型并数值实现，首次演示时延干涉测量合成迈克尔逊干涉仪，证明在无物理耦合时航天器噪声被有效抑制。
2023-08-31 astro-ph.IM gr-qc
Back-action amplification and quantum limits in optomechanical measurements
光学干涉测量法是迄今为止最灵敏的位移测量技术，目前运行的大尺度引力波干涉仪的灵敏度为10^-20 m/rootHz。第二代干涉仪的灵敏度将提高10倍，并且主要受到量子噪声的限制，接近标准量子极限（SQL），这曾被认为是干涉测量可实现的最终位移灵敏度。在这封信中，我们通过实验证明了设想超越SQL的技术之一：在失谐腔中通过辐射压力反作用放大信号。
2009-12-21 gr-qc quant-ph
SILVIA: Ultra-precision formation flying demonstration for space-based interferometry
提出SILVIA超精密编队飞行任务概念，通过多技术集成实现亚微米级相对距离控制，拟在近圆低轨开展100米级演示，填补未来天基高精度干涉天文台的技术空白。
2025-09-04 astro-ph.IM cs.SY eess.SY
Isolation of gravitational waves from displacement noise and utility of a time-delay device
已经为地面引力波探测建造了臂长更大的干涉仪;正在计划为天基探测建造臂长更大的干涉仪。长基线干涉测量的一个基本动机是来自位移噪声。一般来说，臂长L越长，引力波在测试质量上引起的运动就越大，直到L变得与引力波长相当。最近，已经发明了一些方案，其中可以通过利用测试质量运动和引力波对光传播的影响之间的差异来避免位移噪声。然而，在这些方案中，只有当L接近引力波长时，这种差异才变得显著，并且对于f<c/L，散粒噪声限制的灵敏度变得比常规配置差至少（f L/c）^（-2）倍。这样的因素，虽然可以克服理论上通过采用高的光功率，使这些计划非常不切实际。在本文中，我们探讨了在无位移噪声干涉仪中使用时间延迟，这可以提高其在低频处的散粒噪声限制灵敏度，使其成为常规配置的散粒噪声限制灵敏度的（fL/c）^（-1）倍。
2007-01-09 gr-qc
Higher-order Laguerre-Gauss mode generation and interferometry for gravitational wave detectors
我们报告的第一个实验演示高阶拉盖尔-高斯（LGPL）模式的产生和干涉测量使用的方法可扩展到引力波（GW）检测的要求。使用高阶LGpl模式的GW探测器将不太容易受到镜面热噪声的影响，这预计将限制目前计划中的所有地面探测器的灵敏度。我们使用衍射光学器件和模式清洁器腔将基本LG 00高斯光束转换为纯度为98%的LG 33模。我们的激光器的LG 00模的功率与腔透射的LG 33模的功率之间的比率为36%。通过使用LG 00测量我们的设置的透射率，我们推断特定于LG 33模式的转换效率为49%。我们用LG 33光束照射迈克耳孙干涉仪，获得了97%的可见度。
2010-12-08 astro-ph.IM gr-qc
Demonstration of tilt sensing using a homodyne quadrature interferometric translational sensor
提出并实验验证 QUIMETT 激光干涉传感器，可单装置同时测量反射体平移与倾斜，且倾斜灵敏度不受干涉条件影响。
2025-05-15 gr-qc physics.ins-det physics.optics
Demonstration of a switchable damping system to allow low-noise operation of high-Q low-mass suspension systems
具有高Q摆级的低质量悬浮系统用于实现量子辐射压力噪声限制实验。利用具有垂直片簧和高品质因数的材料的多个摆级提供了地震和热噪声的衰减，然而，这些高Q摆系统在多个自由度上的阻尼对于实际实施是必不可少的。可以采用诸如涡流阻尼的粘性阻尼，但是由于阻尼系统中的热波动而从力噪声引入位移噪声。在本文中，我们展示了一个被动阻尼系统与可调阻尼强度作为解决这个问题，可用于低质量悬架系统，而不会增加额外的位移噪声在科学模式。我们显示了一个测试悬挂的阻尼因子减少了8倍，并为该系统提供了一个通用的优化。
2017-10-25 gr-qc physics.ins-det
Octahedron configuration for a displacement noise-cancelling gravitational wave detector in space
我们第一次研究了一个三维八面体星座的天基引力波探测器，我们称之为八面体引力天文台（OGO）。有了六个航天器，星座就能够消除激光频率噪声和引力波信号中的加速度干扰，而不需要像LISA那样的无阻力控制，从而简化了有效载荷，对推进器的要求也不那么严格。我们推广LISA的时间延迟干涉测量位移噪声免费干涉测量（DFI）通过推导出一组发电机的数据流，消除激光和加速度噪声的组合。然而，三维构型使轨道选择变得复杂。到目前为止，只有拉格朗日点L1附近的晕轨道被发现是足够稳定的，这只允许短臂高达1400公里。我们推导出OGO的灵敏度曲线与此臂长，导致在100 Hz附近的峰值灵敏度约为$2\times10^{-23}\,\mathrm{Hz}^{-1/2}$。我们比较这个版本的OGO到目前这一代的地面探测器和一些未来的探测器。我们还研究了这样一个探测器的科学潜力，其中包括观察引力波从紧凑的二元聚结，随机背景和散射，以及可能性，以测试替代理论的重力。我们发现这个短臂长探测器的性能水平平庸，初始和先进的地面探测器之间。因此，实际建造这种特定配置的天基探测器似乎效率不高。然而，当可以找到允许更长探测器臂的替代轨道时，可以使用本文中演示的八面体配置和DFI解决方案来构建具有更高科学输出的探测器。（节略）
2013-11-12 astro-ph.IM gr-qc
Subtraction of test mass angular noise in the LISA Technology Package interferometer
我们提出了最近的灵敏度测量的LISA技术包干涉仪与关节镜作为测试质量，由压电换能器驱动。已经证明了所需的纵向位移分辨率为9 pm/sqrt[Hz]，高于3 mHz，角噪声对应于在轨操作中的预期。通过将角度干涉测量数据流拟合到纵向位移测量值，完全减去了该测试质量抖动对灵敏位移读数的过量噪声贡献。因此，这种交叉耦合不构成对LISA技术封装干涉测量所需性能的限制。
2012-03-20 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Design and experimental demonstration of a laser modulation system for future gravitational-wave detectors
从腔谐振的信号回收腔长度的失谐显着提高了量子噪声超过标准的量子限制，而没有公里级的引力波探测器成功地实现了该技术。已知失谐技术会引入很大的过量噪声，并且这种噪声可以通过具有串联的两个马赫-曾德尔干涉仪的激光调制系统来减小。该调制系统称为马赫-曾德尔调制器（Mach-Zehnder Modulator，MZM），还通过引入在主干涉仪的任何部分中均非谐振的第三调制场来使对引力波检测器的控制更加鲁棒。另一方面，马赫-曾德尔干涉仪的镜面位移会产生一种新的耦合到引力波信号端口的噪声源。在本文中，位移噪声要求的MZM的推导，也是我们的原理验证实验的结果报告。
2019-08-16 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Solar Plasma Noise in TianQin Laser Propagation: An Extreme Case and Statistical Analysis
本研究基于MHD模拟极强太阳爆发，发现激光传播噪声在Michelson组合下接近TianQin位移噪声要求的100%，并揭示其与太阳风动压等参数线性相关，证实时延干涉测量可显著抑制该噪声发生率。
2024-10-13 astro-ph.SR gr-qc physics.plasm-ph
Squeezed-light interferometry on a cryogenically-cooled micro-mechanical membrane
光的压缩态在不增加光功率的情况下降低了测量的信号归一化光子计数噪声，并使光和物质混合系统中的量子纠缠的基础研究成为可能。此外，利用低温冷却完成压缩态具有很高的潜力。首先，测量灵敏度通常受到量子噪声和热噪声的限制。其次，压缩态允许在不损失测量精度的情况下减少冷却设备上的热负荷。在这里，我们展示了挤压光位置传感的低温冷却的微机械膜。传感精度提高了高达4.8 dB以下的光子计数噪声，限制在两个法拉第旋转器的光损耗，在膜温度约20K，限制我们的制冷机。证明了在低温迈克耳孙干涉仪中实现高干涉对比度是可行的。我们的设置是对设想的欧洲引力波探测器“爱因斯坦望远镜”的第一个概念性演示，该望远镜计划使用光的压缩态及其镜面测试质量的低温冷却。
2020-08-06 gr-qc physics.optics quant-ph
Graviton-induced which-path decoherence in matter-wave interferometry
Osaka Central Advanced Mathematical Institute (OCAMI), Osaka Metropolitan University（大阪中央高等数学研究所（OCAMI），大阪公立大学）
研究物质波干涉测量中引力子诱导的路径信息退相干，通过对引力子求迹精确求解分支依赖演化，给出不同情况下退相干程度表达式，发现当前物质波干涉仪中辐射引力子诱导的退相干可忽略不计。
2026-07-24 gr-qc hep-th quant-ph
Alternative approach to time-delay interferometry with optical frequency comb
University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC（NASA/戈达德太空飞行中心空间科学与技术研究探索中心）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Arizona（亚利桑那大学）
本文提出一种基于光学频率梳的时延干涉计量方法，利用载波-载波异频合频频率监测伪距时间导数，无需修改现有TDI框架，有效抑制激光和时钟的随机抖动及慢漂。
2026-05-15 astro-ph.IM gr-qc
Proof-of-Principle Experiment on a Displacement-Noise-Free Neutron Interferometer for Gravitational Wave Detection
针对地基无位移噪声干涉仪低频灵敏度不足的问题，研究在 J-PARC 用脉冲中子完成中子 DFI 原理验证，并通过优化装置与新分析方法实现位移噪声抵消和模拟引力波信号保留。
2025-10-21 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
The Impact of Solar-Terrestrial Plasma and Magnetic Field on the Detection of Space-borne Gravitational Wave Detections
本文综述了日地空间等离子体和磁场对空间引力波探测精度的影响机制，重点分析了激光传播噪声与磁加速度噪声，并提出时间延迟干涉测量法以抑制激光传播噪声。
2025-09-21 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
