Frequency response of time-delay interferometry for space-based gravitational wave antennas
空间引力波探测器不能保持刚性结构和精确的臂长相等，因此不可能实现地面干涉仪所要求的探测器臂长精确相等以抵消巨大的激光噪声。采用延迟干涉法对不等臂长的激光进行测量，以消除激光频率噪声。给出了不同TDI组合下张量极化、矢量极化、呼吸极化和纵向极化的平均响应函数的解析表达式，并得到了它们的渐近行为。在低频$f\ll f_*$，所有TDI组合的平均响应函数对于所有六个极化都增加为$f^2$。一个例外是，在等边三角形情况下，所有六个偏振的$ζ$的平均响应函数随着$f^4$而增加。在高频下，$f\gg f_*$、张量和呼吸模式的所有TDI组合的平均响应函数下降为$1/f^2$，矢量模式的所有TDI组合的平均响应函数下降为$\ln(f)/f^2$，纵向模式的所有TDI组合的平均响应函数下降为$1/f$。给出了LISA和天琴在不同TDI组合下对张量极化、矢量极化、呼吸极化和纵极化的灵敏度曲线。
2019-09-15 astro-ph.IM gr-qc
TDI-infinity: time-delay interferometry without delays
空间引力波天文台LISA依赖于一种合成干涉测量法（时间延迟干涉测量法，或TDI），在这种方法中，通过适当延迟的相位测量的线性组合来消除压倒性的激光相位噪声。考虑到LISA轨道的现实特征，这些观测量的长度和复杂性都会增加。在本文中，我们概述了一个隐式制定的TDI，我们直接写的LISA可能性的基本相位测量，我们边缘化的激光相位噪声在无限的激光噪声方差的限制。等价地，我们依赖于TDI观测值，这些观测值是从激光传播延迟的离散滤波器表示中数值定义的（而不是代数定义的）。我们的方法推广到臂长的任何时间依赖性;它简化了引力波信号的建模;并且它允许直接处理数据间隙和丢失的测量。
2020-08-27 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational-wave responses and noise correlations in geometric time-delay interferometry
Chongqing University（重庆大学）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Yangtze University（长江大学）
提出基于多几何链路的时延干涉（TDI）组合广义公式，通过扩展激光多普勒频移表示，简化45种第二代TDI组合的响应函数构建，降低计算复杂度，为星载引力波任务数据处理提供理论基础。
2026-10-21 astro-ph.IM gr-qc
Arm locking for space-based laser interferometry gravitational wave observatories
激光稳频是激光干涉空间天线（LISA）等空间引力波观测站干涉测量系统的关键部分。臂锁定作为一种拟议的频率稳定技术，将长臂长度的稳定性转移到激光频率。臂锁定传感器合成航天器间相位测量的充分滤波的线性组合，以估计激光频率噪声，其可用于控制激光频率。在佛罗里达大学，我们开发了基于硬件的佛罗里达大学LISA干涉仪模拟器（UFLIS），以研究和验证激光频率噪声降低和抑制技术在现实的LISA样条件下。这些条件包括航天器之间的可变多普勒频移、LISA类信号传播时间、光学转发器、实际激光频率和定时噪声。我们回顾了不同类型的手臂锁定传感器，并讨论了它们在LISA中的预期性能。所提出的结果支持在相关的LISA样条件下的臂锁定的实验研究期间获得的结果。我们测量的噪声抑制以及初始瞬态和频率牵引多普勒频率误差的存在。本文的工作证明了LISA中臂锁定的有效性和可行性。
2014-01-08 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Suppressing data anomalies of gravitational reference sensors with time delay interferometry combinations
针对LISA和太极任务中引力参考传感器的数据异常问题，提出采用位置噪声抑制型时间延迟干涉通道，可在敏感频带内将异常抑制超两个数量级，且无需异常先验模型。
2024-11-10 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Search for the primordial gravitational waves with Very Long Baseline Interferometry
一些膨胀宇宙的模型预测，当观测者到源的径向距离增加时，嵌入时空中的遥远射电源的天体自行是非零的。系统的自行效应会在天空中产生一个可预测的四极图案，可以使用甚长基线干涉测量（VLBI）技术来检测。这种四极模式既可以解释为各向异性的哈勃膨胀，也可以解释为早期宇宙中原始引力波的特征。本文分析了1979- 2015年期间的大量VLBI大地测量数据，以估计天空中类星体自行矢量场展开中的偶极和四极谐波。对不同的红移带重复进行分析。
2016-03-30 astro-ph.GA astro-ph.IM
Very long baseline interferometry and observations of gravitational lenses using intensity fluctuations: an analysis based on intensity autocorrelation
最近推出了一种新型干涉测量技术，该技术使用二次探测器（天文学中常用的一种探测器）的电流波动光谱。它相对于经典干涉测量法具有很大的优势。它可以用来观察标准技术无法检测到的引力透镜。它可用于进行甚长基线干涉测量。虽然最初的理论分析，利用波的相互作用的影响，是严格的，它是不容易理解的。因此，本文进行了一个简单的分析，使用强度波动的自相关性，这是更容易理解的。它基于已发表的实验，这些实验是为了验证原始理论而进行的。自相关分析也验证了简单的数值技术，基于自相关，模拟源的角强度分布。自相关技术还允许更简单的信号检测。在实践中，引力透镜的应用是那些可以很容易地与目前可用的望远镜。我们描述了一个实际的例子，表明目前可用的VLBI射电天文数据可以用来观察macrolensed类星体的microlensingandmillilensing。它们可能提供透镜星系中暗物质亚结构的信息。
2014-02-28 astro-ph.IM
A Resonant Mode for Gravitational Wave Detectors based on Atom Interferometry
我们描述了一种原子干涉引力波探测器的设计，可以在谐振模式下工作，以提高灵敏度。通过振荡原子波包的位置，这种共振检测模式允许在目标频率处相干增强的窄带灵敏度。所提出的检测器是灵活的，可以快速切换之间的宽带和窄带检测模式。例如，在宽带模式下发现的二进制可以随后通过使用定制的窄带探测器响应随着螺旋的演变而进一步研究。除了像锁定放大器一样对天体物理事件起作用外，共振方法的增强灵敏度还为寻找重要的宇宙学信号提供了可能性，包括暴胀产生的随机引力波背景。我们给出了一个例子的探测器参数，这将允许探测到膨胀引力波下降到$Ω_\text{GW} \sim 10^{-14}$的两个卫星天基探测器。
2016-10-23 astro-ph.IM gr-qc hep-th
Fundamental quantum interferometry bound for the squeezed-light-enhanced gravitational-wave detector GEO600
基本量子干涉限制了干涉仪的灵敏度为一个给定的总速率的光子和一个给定的退相干率内的测量设备。我们从理论上表明，最近报道的量子噪声限制的灵敏度的压缩光增强引力波探测器GEO600是非常接近这个界限，给出了目前的光损耗量。此外，我们的结果证明，采用的组合的明亮的相干态和压缩真空态的相位估计，在绝对尺度上的高精度一般是最佳的实用方法。基于我们的分析，我们得出结论，无论是Fock态还是N00N态或任何其他复杂的非经典量子态的应用都不会产生明显更高的量子噪声限制灵敏度。
2013-05-30 astro-ph.IM quant-ph
Mid-Frequency Gravitational Wave Detection and Sources
介绍了中频引力波探测的发展历史，并按激光干涉、原子干涉、扭杆天线和超导全向引力辐射观测站的先后顺序介绍了中频引力波探测的各种主题。对地基和星载概念进行了评述，并展望了预期的天体物理来源
2020-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Model-independent time-delay interferometry based on principal component analysis
在单独的自由飞行航天器上使用激光干涉引力波探测器，实现探测的唯一途径是通过后处理减轻激光器频率波动引起的主要噪声。通过一种称为时间延迟干涉测量法（TDI）的特定技术，可以在地面上有效地滤除噪声，这种技术依赖于对航天器之间的时间延迟的测量以及对激光噪声如何进入干涉测量数据的仔细建模。最近，这种技术已被改写成一个矩阵为基础的形式主义的几个作者，提供了一个不同的角度TDI，特别是通过将其与主成分分析（PCA）。在这项工作中，我们证明了我们可以通过直接将PCA应用于一组移位数据样本来消除激光频率噪声，而无需任何关于单链路测量与噪声之间关系的先验知识，也无需时间延迟。我们表明，这种完全数据驱动的算法实现了类似于经典TDI的引力波灵敏度。
2022-04-26 astro-ph.IM gr-qc
Time Delay Interferometry combinations as instrument noise monitors for LISA
LISA任务可能是一个信号主导的探测器，因此一个挑战是分离不同的天体物理源，并区分它们和仪器噪声。LISA的目标之一是通过探测随机的GW背景来探测早期宇宙。由于与其他探测器的相关性是不可能的LISA，这样的GW背景的仪器噪声的歧视需要一个很好的估计后者。为此，我们重新审视了时间延迟干涉测量（TDI），以寻找满足激光频率噪声抑制要求的新TDI信号组合。我们说明，这是可能的，做一个线性组合，这些TDI通道，找到特殊的零组合，抑制引力波，主要携带有关仪器噪声的信息。我们发现，存在许多零组合，表现出不同的灵敏度引力波，其中一些似乎比传统的T组合更适合用于估计测试质量加速度噪声。在理想化的LISA配置中，它们都对六个测试质量块加速度的特定线性组合敏感，类似于LISA三角形的刚性旋转。在下面的文章中，我们说明了什么是可以通过监测这些干涉信号提取的噪声特性，并讨论了这些发现的随机GW背景的检测的含义。
2022-01-13 astro-ph.IM gr-qc
Path-Degenerate Quantum Interferometry for Loss Resilience in Gravitational-Wave Detectors
Universität Hamburg（汉堡大学）；Russian Quantum Center, Skolkovo IC（俄罗斯量子中心，斯科尔科沃创新中心）；Faculty of Physics, M V Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理学院）
提出路径简并量子干涉方案，通过消除额外光学子系统并集成变分输出来抑制退相干，实验证明可增强信号并提升引力波探测器的量子噪声抑制能力。
2026-10-19 astro-ph.IM physics.optics quant-ph
Approximate model for the coupling of far-field wavefront errors and jitter in space-based gravitational wave laser interferometry
针对天基引力波观测台长基线激光干涉的高精度测量需求，该研究构建了远场波前误差与激光指向抖动的耦合噪声近似模型，推导了高效低误差的表达式，明确了Zernike像差的影响规律，为系统优化提供理论支撑。
2024-10-30 astro-ph.IM
Time-Delay Interferometry for ASTROD-GW
针对空间引力波探测中臂长不等导致激光频率噪声需抑制的问题，采用CGC2.7星历模拟时延，为ASTROD-GW设计优化轨道，验证第二代TDI通道满足任务要求。
2024-06-20 astro-ph.IM gr-qc
Pyxis: A ground-based demonstrator for formation-flying optical interferometry
本文介绍面向未来天基编队飞行光学干涉测量的地基演示器 Pyxis，阐述其科学潜力、机器人与多级计量等子系统，并展望地球轨道小卫星集群阶段。
2023-09-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Estimating the phase in ground-based interferometry: performance comparison between single-mode and multimode schemes
在本文中，我们比较了多模和单模干涉术的性能，用于估计的相位的复杂可见度。我们提供了一个理论描述的干涉信号，它能够推导出相位误差存在的检测器，光子和大气噪声，多模和单模的情况下。我们表明，尽管在单模组件（即单模光纤，集成光学器件）中注入光时会发生通量损失，但这种单模器件的空间滤波特性通常比多模概念具有更高的性能。在散斑噪声占主导地位的高通量状态下，单模干涉测量法总是更有效的，并且当由自适应光学提供的校正变差时，其性能明显更好，当Strehl比低于10%时，其性能为2倍或更多。在低光水平的情况下（检测器噪声状态），多模干涉测量达到更好的性能，但增益永远不会超过20%，这对应于由于波导中的注入而导致的光子损失的百分比。此外，我们证明了单模干涉术在条纹跟踪和相位参考的情况下对湍流也更鲁棒，除了窄视场（<1 arcsec）。
2010-09-09 astro-ph.IM
On the effectiveness of null TDI channels as instrument noise monitors in LISA
我们提出了一个研究的使用和限制的时间延迟干涉空通道在飞行估计的激光干涉仪空间天线仪器噪声。本文考虑了两个主要的限制噪声源，测试质量加速度噪声和干涉相位测量噪声，如何通过不同的时间延迟干涉测量通道传播：迈克尔逊组合X，这是最敏感的引力波，然后是不太敏感的组合$α$，最后是零通道$ζ$。我们注意到，零通道$ζ$，这是已知的等效于任何零通道，不仅具有降低的灵敏度的引力波，但也具有较大程度的抵消的测试质量加速度噪声相对于干涉噪声。这严重限制了它在量化迈克尔逊X组合中的低频仪器噪声中的使用，预计该组合将由加速度噪声主导。然而，我们发现，人们仍然可以使用飞行中的噪音估计从$ζ$把一个上限的考虑噪声进入X通道，这使得他们能够区分强随机引力波背景。
2023-03-02 astro-ph.IM gr-qc
On angular dependent response to gravitational-wave signals for time-delay interferometry combinations
National Gravitation Laboratory, MOE Key Laboratory of Fundamental Physical Quantities Measurement（国家引力实验室，教育部基本物理量测量重点实验室）；School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院）
本文研究了时间延迟干涉仪组合对引力波信号的角依赖响应，探讨了灵敏度函数的角依赖性，并在低频极限下将响应函数分为七类，为空间载荷探测器计划提供见解。
2025-12-04 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
Precision requirements and innovative manufacturing for ultrahigh precision laser interferometry of gravitational-wave astronomy
随着LIGO宣布首次直接探测到引力波（GW），GW天文学正式进入我们的时代。经过一百年的理论研究和五十年的实验努力，这不仅是物理学和天文学的历史里程碑，也是工业和制造业的历史里程碑。工业的挑战和机遇是大尺寸的精密和创新制造-生产大型和均匀的光学元件，大型元件的光学诊断，大型反射镜上的高反射率介电涂层，大容量真空器件的制造，高衰减振动隔离系统的制造，高功率高稳定性单频激光器的生产，高分辨率定位系统的生产等。在这次演讲中，我们解决的要求和方法，以满足这些要求。大型光学元件的光学诊断需要大型相移干涉仪，用于LIGO光学系统测试的1.06 μm相移干涉仪就是一个例子。高质量的反射镜是激光干涉GW检测、环形激光陀螺仪、高精度激光腔稳定、量子光力学、腔量子电动力学和真空双折射测量的关键。对基材材料和涂覆方法有严格的要求。对于低温GW干涉仪，需要在蓝宝石或硅上适当的涂层以获得良好的热性能和均匀性。需要大的可调真空元件和高衰减振动系统以及有效的计量系统，并将予以解决。在空间干涉测量中，无阻力技术已经比较成熟，弱光锁相技术已经在实验室中得到验证，但弱光操控技术仍有待发展。
2016-10-11 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Orbit optimization and time delay interferometry for inclined ASTROD-GW formation with half-year precession-period
ASTROD-GW（ASTROD [使用光学装置进行相对论天体动力学空间测试]，针对引力波探测进行了优化）是一项引力波飞行任务，目的是探测来自大质量黑洞、极端质量比螺旋星系和银河系致密双星的引力波，同时测试相对论引力并探测暗能量和宇宙学。三个航天器组成一个近似等边三角形阵列，任务轨道选择在日地拉格朗日点L3、L4和L5附近。这三个航天器的范围干涉彼此的臂长约2.6亿公里。对于260倍的臂长，ASTROD-GW的检测灵敏度是260倍，在较低的频率区域，通过假设相同的加速度噪声比eLISA/NGO。因此，ASTROD-GW将是一个更好的宇宙学探测器。在以前的论文中，我们已经计算出了黄道层的时间延迟干涉术（TDI）。为了解决震源定位中关于黄道面反射的模糊性，我们将基本地层改为岁差周期为半年的微倾斜地层。本文利用星历框架对一组从2035年6月21日开始的10年倾斜ASTROD-GW任务轨道进行了数值优化，包括倾角为0°（无倾角）、0.5°、1.0°、1.5°、2.0°、2.5°和3.0°的情况。我们模拟的时间延迟的第一代和第二代TDI配置为不同的倾角，并比较/分析的数值结果，以达到所需的灵敏度ASTROD-GW抑制激光频率噪声低于二次噪声。为了说明不同倾角情况下的计算过程，我们以1.0°为例进行了轨道优化和TDI仿真。
2014-09-15 astro-ph.IM gr-qc
The Palomar Kernel Phase Experiment: Testing Kernel Phase Interferometry for Ground-based Astronomical Observations
目前，天文成像仪器的分辨率和对比度的主要限制来自光路的像差，这可能是由地球湍流大气或望远镜光学系统的对准和形状变化造成的。这些误差可以通过主动和自适应光学以及在所得图像的后处理中进行物理校正。最近开发的自适应光学后处理技术，称为核相位干涉测量法，使用相对于小误差自校准的相位的线性组合，其目的是构建对在其他良好校正的成像系统中的残余光学像差鲁棒的可观测量。在这里，我们提出了一个核相位和更成熟的竞争技术，孔径掩模干涉，点扩散函数（PSF）拟合和双谱分析之间的直接比较。我们解决了阿尔法蛇夫座双星系统附近的近星点，使用帕洛玛200英寸望远镜。这是第一次在这种情况下，核相位已被用于与全孔径解决系统的衍射极限与地面极端自适应光学的意见。在天体测量量之间的核相位和掩蔽，核相位显着优于PSF拟合和双谱分析，证明了其可行性作为一种替代传统的非冗余掩蔽在适当的条件下。
2015-10-21 astro-ph.IM
Gravitational Wave Detection by Hollow-Core Fiber-Optics Mach-Zehnder Interferometry
本文提出采用HC-NANF盘绕光纤与可定向金属天线构建马赫-曾德尔干涉仪，以更低成本、更紧凑结构和更低噪声实现引力波探测。
2023-09-28 astro-ph.IM physics.optics
Geostationary Antenna for Disturbance-Free Laser Interferometry (GADFLI)
我们提出了一个任务的概念，地球静止天线的无干扰激光干涉测量（GADFLI），为空间为基础的引力波干涉仪组成的三颗卫星在地球静止轨道周围。与激光干涉仪空间天线（LISA）的标称设计相比，这一概念具有以下优点：显著降低了对望远镜尺寸和激光功率的要求，降低了发射质量，大大改善了73000 km臂长较短导致的散粒噪声，简化了通信并降低了成本，总体成本较低，我们（粗略）估计为12亿美元。GADFLI保留了LISA的大部分科学，特别是对大质量黑洞双星合并的观测，尽管在我们考虑的潜在设计中，SNR对所有质量都有所降低。
2011-11-16 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
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
Atomic source selection in space-borne gravitational wave detection
最近提出的基于原子干涉的星载引力波探测器依赖于碱土金属或具有类似电子构型的原子物种的极窄单光子跃迁线。尽管它们相似，但这些物种在关键参数上有所不同，如同位素丰度、原子通量、密度和温度状况、可实现的膨胀率、相互作用所设定的密度限制以及技术和操作要求。在这项研究中，我们比较可行的候选人引力波探测与原子干涉，对比最有前途的原子种类，确定相关的技术里程碑，并调查潜在的源概念，未来的空间引力波探测器。
2018-12-29 astro-ph.IM physics.atom-ph quant-ph
Wavefront sensor for millimeter/submillimeter-wave adaptive optics based on aperture-plane interferometry
我们提出了一个毫米波阵面传感器的概念，允许实时感测的地面毫米/亚毫米望远镜的表面。对于地基毫米/亚毫米天文学来说，在保持表面精度的同时使望远镜更大变得越来越重要。为了建立“毫米自适应光学（MAO）”，即即时校正由望远镜光学系统变形引起的波前退化，我们的波前传感器基于无线电干涉测量测量从主镜表面上的特征位置到焦平面的多余路径长度的变化。这在计划中的50米级亚毫米望远镜，如LST和AtLAST中起着重要作用。
2021-02-18 astro-ph.IM
Comparison of LISA and Atom Interferometry for Gravitational Wave Astronomy in Space
Dimopoulos等人在2008年提出的原子干涉仪引力波任务之一被称为AGIS-Sat。2.它具有由原子状态检测散粒噪声水平设置的建议的引力波灵敏度，其开始于1 mHz，在1至约20 mHz范围内与LISA灵敏度相当，并且在20至500 mHz范围内具有更好的灵敏度。两个航天器之间的距离为1，000公里，原子干涉仪长200米，两端都使用了遮阳板。对各种误差源进行了细致的分析，但对激光波前像差和原子云中原子温度的时间稳定性要求没有进行研究。考虑到这些因素后，满足所述灵敏度水平的激光波前像差稳定性要求约为1 \times × 10 - 8波长，比LISA严格得多。此外，原子云之间的温度波动必须小于1 pK。最近有人建议在地球轨道上执行一项称为AGIS-LEO的原子干涉仪GW任务，卫星间隔为30公里。本文简要讨论了用高精细度模式擦洗光学腔来减小波前像差噪声的问题，但没有给出对高精细度模式擦洗光学腔的要求。不幸的是，这种绕地球轨道飞行任务的设计似乎比非地心飞行任务困难得多，而且似乎没有什么吸引人的科学目标。
2011-06-14 astro-ph.GA astro-ph.IM physics.ins-det
A New Method for Gravitational Wave Detection with Atomic Sensors
激光频率噪声是利用长基线光学干涉术探测引力波的主要噪声背景。改善这种噪声需要在一个以上的干涉仪基线上几乎同时进行应变测量，例如，对于天基探测器来说，需要两个以上的卫星，或者对于地基探测器来说，需要两个干涉仪臂。基于光学原子钟和原子干涉术的最新进展，我们提出了一种新的探测策略，它可以在长基线上工作，并且不受激光频率噪声的影响。激光频率噪声被抑制，因为信号严格来自两个原子系综之间的光传播时间。这种新型传感器允许仅用单个基线进行灵敏的引力波探测。这种方法也有实际应用，例如，超灵敏重力仪和重力梯度仪的发展。
2013-04-27 astro-ph.IM gr-qc hep-ph
Space gravitational wave detection: Progress and outlook
本文综述了空间引力波探测的主要方法、技术原理与频段覆盖，重点介绍激光干涉仪在中低频段的建设进展，并展望其未来发展方向。
2024-09-02 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Interstellar scintillations of PSR B1919+21: space-ground interferometry
我们对脉冲星PSR B1919+21进行了324 MHz的观测，以研究该脉冲星方向的星际等离子体分布。我们使用了射电天文（RA）空间射电望远镜与两个地面望远镜：韦斯特博克（WB）和绿色银行（GB）。空间-地面干涉仪的最大基线投影约为60000 km。我们表明，该脉冲星的星际闪烁由两个组成部分：衍射的不均匀性在一层湍流等离子体中的距离$z_{1} = 440$ PC从观察者或均匀分布的散射材料脉冲星的衍射;和弱的衍射从屏幕位于附近的观察者在$z_{2} = 0.14 \pm 0.05$ PC。此外，在脉冲星的方向上，我们探测到一个棱镜，它使辐射偏转，导致观测到的源位置发生变化。我们表明，电离层的影响可以忽略的空-地基线。对空间-地面基线（RA-GB）的空间相干函数的分析产生了观察者平面中的散射角：$θ_{scat}$ = 0.7 mas。通过对弱磁振的时频关联函数的分析，得出了脉冲星方向的折射角：$θ_{ref, 0}$ = 110 ms，到棱镜的距离为$z_{prism} \le 2$ pc。
2017-03-07 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Effect of filters on the time-delay interferometry residual laser noise for LISA
激光干涉仪空间天线（LISA）是欧洲航天局的一项任务，旨在测量毫赫兹范围内的引力波。激光频率噪声进入干涉测量，并以许多数量级主导预期的引力信号。时间延迟干涉测量法（TDI）是一种通过合成虚拟等臂干涉测量来降低这种激光噪声的技术。实验室实验和数值模拟证实，这种减少足以满足概念验证装置中任务的科学目标。在本文中，我们表明，板上抗混叠滤波器发挥了重要作用，TDI的性能时，弯曲的星座占。这种耦合在以前的研究中被忽略了。为了达到最佳的减少水平，滤波器与消失群延迟必须使用板上或离线合成。我们提出了一个理论模型的剩余激光噪声，包括这种弯曲滤波耦合。我们还使用两个独立的模拟器来产生真实的测量信号，并计算相应的TDI迈克尔逊变量。我们表明，我们的理论模型与模拟数据符合精致的精度。使用这两种互补的方法，我们确认TDI的能力，以减少激光频率噪声在一个更现实的任务设置。该理论模型提供了对滤波器设计和实现的见解。
2020-05-20 astro-ph.IM
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
Astrometric Gravitational-Wave Detection via Stellar Interferometry
我们评估的潜在引力波（GW）检测的频率从10 nHz到1 $μ$ Hz使用极高精度的天体测量少数恒星。特别是，我们认为，非磁性，光度稳定的热白矮星（WD）位于$\sim$ kpc的距离可能是这种方法的最佳目标。以前的研究天文GW检测集中在潜在的大量恒星的不太精确的调查，我们的工作提供了一种替代的优化方法来解决这个问题。在$h_c \sim 10^{-17} \times \left(μ\text{Hz}/f_{\text{GW}}\right)$附近的特征应变处，预期该带中的感兴趣GW源。观测这些源所需的天体测量角精度是经过一段时间积分后的$Δθ\sim h_c$ $T \sim 1/f_{\text{GW}}$。我们表明，抖动的光度中心的WD这种类型的星点是有界的小到足以允许这种高精度，小$N$的方法。我们讨论了可能产生的噪音恒星反射运动引起的轨道物体，并显示如何可以减轻。能够达到必要的天体测量精度的唯一合理技术是天基恒星干涉仪。这样一个未来的任务与几米规模的收集盘和基线的$\mathcal{O}(100\text{ km})$是足够的，以达到目标的精度。这种收集器的尺寸与为一些编队飞行的天基天体测量仪或为其他科学原因提出的光学合成孔径成像阵列概念所建议的收集器大致一致。然而，拟议的基线略大于为这些概念讨论的公里尺度基线，但我们认为利用这种基线没有根本的技术障碍。因此，这种类型的…
2022-07-05 astro-ph.IM gr-qc hep-ph
A Balloon-Borne Very Long Baseline Interferometry Experiment in the Stratosphere: Systems Design and Developments
球载甚长基线干涉测量实验是在平流层进行无线电干涉测量的一项技术可行性研究。飞行模型已经建立。作为第一步，将发射一个气球载甚长基线干涉测量站，与分布在日本岛屿上的地基甚长基线干涉测量站以大约20千兆赫的观测频率建立干涉条纹。本文介绍了一系列观测仪器和总线系统的系统设计与开发。除了避免高频无线电观测中吸收和波动的大气影响的优点外，台站的移动性还可以通过在每个观测日增加地面对应台站的数量来增加基线的数量，从而改善采样覆盖范围（“紫外线覆盖范围”）。仅由地面站组成的常规阵列无法获得这一好处。球载VLBI通过直接成像可以为黑洞等研究领域的未来发展做出贡献。
2018-12-11 astro-ph.GA astro-ph.IM
Quantum-enhanced interferometry for axion searches
我们提出了一个实验，以寻找轴子和类轴子粒子的星系晕使用量子增强干涉。该提议与先前报道的想法（Phys.Rev.D98，035021，Phys. Rev. Lett. 121，161301，Phys.Rev.D100，023548），但是使用两个耦合的光学腔来搜索质量范围从$10^{-16}$ eV到$10^{-8}$ eV的轴子。我们还展示了如何应用光的压缩态来提高类似于引力波探测器的实验灵敏度。拟议的实验有可能进一步扩大到数公里长的探测器。我们表明，这样的仪器有可能设置约束的轴子-光子耦合系数的$\sim 10^{-18}$ GeV $^{-1}$的轴子质量为$10^{-16}$ eV或检测信号。
2020-05-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Gravitational wave astronomy: the current status
在爱因斯坦广义相对论诞生100周年之际，本文综述了从阿赫兹到千赫频率范围内的引力波天文学的现状。本文第一节回顾了引力波天文学从爱因斯坦的第一个预言到我们现在对谱的认识的历史发展。结果表明，可以预期很快就可以检测到音频频谱中的信号，并且南北对下一代探测器将提供巨大的科学效益。第二节回顾了引力波理论和利用激光干涉测量法进行探测的原理。先进的LIGO探测器的状态，然后描述。这些探测器在不久的将来很有可能探测到第一批事件。第3节回顾了日本目前正在开发的KAGRA探测器，这将是第一个使用低温试验质量的激光干涉仪探测器。本文第四节回顾了利用脉冲星计时技术探测纳赫兹频段的引力波。第5节回顾了在阿赫兹频段的引力波探测的现状，在宇宙微波背景的极化中可以探测到，并讨论了探测大爆炸原始波的前景。宗派中描述的技术。1-5已经对引力波源的强度设置了很大的限制。Sects. 6和7审查雄心勃勃的计划，未来空间为基础的引力波探测器在毫赫兹频段。第6节介绍了中国开发天基引力波探测器的路线图，第7节讨论了空间干涉测量的一项关键赋能技术，即时间延迟干涉测量。
2016-02-09 astro-ph.IM physics.ins-det
Optimizing Laguerre-Gaussian Mode Interferometry in Gravitational-Wave Detectors through Modal Degeneracy Breaking
Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，粒子与宇宙学实验室）
本文通过优化镜面曲率破除模式简并，减少引力波干涉仪中高阶拉盖尔-高斯模式的耦合损耗，并设计校正表面轮廓以提升模式纯度与鲁棒性，显著优于现有损耗工程方法。
2026-10-07 astro-ph.IM physics.optics
