Experimental Demonstration of Time-Delay Interferometry for the Laser Interferometer Space Antenna
我们报告的第一个演示的时间延迟干涉(TDI)的LISA,激光干涉仪空间天线。TDI是在一个实验室实验中实现的,该实验旨在模拟LISA中将发生的噪声耦合。TDI将激光频率噪声抑制了约10^9,将时钟相位噪声抑制了6x10^4,恢复了我们实验室测试台的固有位移噪声基底。在后处理中消除激光频率噪声和时钟相位噪声标志着LISA测量方案的首次实验验证。
2010-05-12 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
First observations with a GNSS antenna to radio telescope interferometer
本文介绍了一种由GNSS天线和VLBI射电望远镜组成的干涉仪,用于大地测量,首次实现了高信噪比观测,并提出了基于PPP的新技术以延长积分时间。
2023-08-30 astro-ph.IM eess.SP physics.geo-ph
Instrumentation for Radio Interferometers with Antennas on a Regular Grid
在过去的二十年中,人们对低频射电天文学的兴趣的复苏,21厘米层析成像的时代的再电离,引起了一类新的无线电干涉仪与$N \gg 100$天线。不需要低温冷却的低噪声接收器的可用性降低了天线的成本,使得用许多小型天线而不是大型碟形结构来构建灵敏度变得负担得起。然而,由校准和成像所需的可见度产品的$\mathcal{O}(N^2)$缩放确定的这种无线电阵列的计算和存储成本与阵列本身的成本成比例,并推高了射电望远镜的总成本。当阵列中的天线建立在规则网格上时,可以利用基于阵列的空间傅立叶变换的直接成像方法来避免计算驱动不利缩放的中间可见度矩阵。然而,这样的方法依赖于校准天线电压的可用性,其本身在不使用可见度矩阵的情况下难以获得。在这篇论文中,我探讨了两个实时校准策略,可以操作的可见性矩阵的子集,这可以计算不妥协的$\mathcal{O}(N\log{N})$缩放的直接成像系统。对于更一般的射电干涉仪布局,可以使用带条纹停止的基线相关平均来降低可见度产品的数据速率。本文介绍了为氢时代再电离阵列(HERA)建立的信号处理流水线,该流水线实现了条纹停止和基线相关平均,将数据速率从近1Tbps降低到15Gbps。
2022-08-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
Fundamental Noise and Gravitational-Wave Sensitivity of the Laser Interferometer Lunar Antenna (LILA)
针对毫赫兹至十分赫兹频段天体物理引力波探测,提出激光干涉仪月球天线(LILA)任务,利用月球安静地震环境及简正模式共振,其Pioneer阶段达该频段研究所需灵敏度,Horizon阶段可提升至宇宙学视界水平。
2025-08-25 astro-ph.IM gr-qc
1.2 Meter Shielded Cassegrain Antenna for Close-Packed Radio Interferometer
对宇宙微波背景和星系团进行角分分辨率的毫米波干涉观测需要短间距的天线阵。将所有天线共同安装在单个可操纵平台上限制了总重量。提出了一种用于1.2 m直径卡塞格伦天线的25 kg轻质新型碳纤维设计。有限元分析预测了在重力、风和热载荷下的优异结构性能。主镜和次镜表面为铝,并涂有薄TiO $_2$顶层以提供保护。基于喇叭天线仿真设计了一种边缘渐变的高斯馈源照明方向图,实现了低波束旁瓣电平,并在远场波束方向图测量中得到了验证。屏蔽挡板将天线间耦合降低到低于$\sim$ -135 dB。总的天线效率,包括一系列的效率因子,估计为60%左右,主要的损失来自馈电溢出和二次阻塞。有了这个新的天线,预计在13单元阵列操作中,每年的探测率约为50个集群。
2010-12-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Research of the active reflector antenna using laser angle metrology system
主动反射面是大型射电望远镜,特别是毫米/亚毫米射电望远镜的关键技术之一。本文介绍了一种新型高效的大射电望远镜主动反射面天线激光测角系统,并在南京天文光学技术研究所(NIAOT)研制的65米射电望远镜样机上进行了大量的主动反射面天线的实时检测精度和面形保持实验。实验结果表明,该方法的表面形状分割和保持精度可达微米级,时间响应可达分钟级。因此,它被证明是可行的亚毫米射电望远镜。
2012-02-29 astro-ph.IM
Vibration Isolation for the Laser Interferometer Lunar Antenna
The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室)
LILA地平线通过悬挂技术实现亚赫兹引力波探测,解决地震背景干扰问题。
2025-12-12 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Time-domain modelling of Extreme-Mass-Ratio Inspirals for the Laser Interferometer Space Antenna
当一个恒星质量的致密物体被位于银河系中心的超大质量黑洞捕获时,系统会通过发射引力波损失能量和角动量。随后,恒星状致密物体螺旋式地演化,直到坠入大质量黑洞。这些EMRI系统有望成为未来天基激光干涉仪空间天线(LISA)的主要引力波源之一。然而,EMRI信号的检测将需要非常精确的理论模板,同时考虑到引力自作用力,这是恒星致密物体螺旋的原因。由于它在EMRI上的潜在应用,获得一个有效的方法来计算作用在围绕大质量黑洞轨道运行的点状粒子上的标量自作用力越来越受到人们的关注。我们在这里提出了一个审查我们的时域数值技术来计算作用在一个点状粒子的自作用力,我们表明它适合处理圆形和偏心轨道。
2011-03-10 astro-ph.IM gr-qc
Analytical model for ring heater thermal compensation in the Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory
先进的激光干涉引力波探测器使用高激光功率来实现设计灵敏度。该功率的一小部分在干涉仪腔镜中被吸收,在干涉仪腔镜中产生热透镜,导致主激光束中的像差,必须通过“环形加热器”的致动来最小化,环形加热器是旨在降低镜中的温度梯度的附加加热器元件。在这篇文章中,我们推导出第一个,尽我们所知,分析模型的温度场产生的理想环形加热器。我们表示在这种轴对称的情况下产生的光学像差的主要激光束的贡献。结合波前测量,我们的模型提供了一个更完整的理解腔镜的热状态,并将允许更有效地使用先进的激光干涉仪引力波天文台的环形加热器。
2016-04-08 astro-ph.IM physics.ins-det
KNIFE, KAshima Nobeyama InterFErometer
将鹿岛34 m和野边山45 m两个天线连接起来,形成了一条东西长约200 km的基线。当时,由于野边山45米在43 GHz波段的灵敏度世界第一,鹿岛34米也是世界第三,因此鹿岛-野边山基线在43 GHz VLBI波段提供了最高的灵敏度(图1)。鹿岛34米天线的建设始于1988年,也几乎与此同时,国内开始了毫米VLBI(KNIFE,鹿岛野边山国际频率计)项目。野边山射电天文台为鹿岛34米提供了世界上第一台冷却HEMT 43 GHz接收机。1989年10月,首次探测到43~GHz的条纹。我们在这里回顾一下当时刀的成就。
2022-12-27 astro-ph.IM
Terrestrial Laser Interferometers
2015年,用于引力波探测的地面激光干涉仪首次探测到了具有里程碑意义的引力波。我们提供了一个概述的历史,这些激光干涉仪如何流行的最有前途的技术在寻找引力波。我们描述了它们的工作原理和局限性,并提供了一些最重要的技术,使他们的建设的例子。我们介绍了四个大规模的激光干涉仪引力波探测器在世界各地的运作,并提供了一个简短的展望未来的地基探测器。
2021-03-02 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
A Laser Interferometer for the Undergraduate Teaching Laboratory Demonstrating Picometer Sesitivity
我们描述了一个激光干涉仪实验的本科教学实验室,实现皮米的灵敏度在一个动手的台式仪器。除了介绍干涉仪物理和光学硬件外,该实验还侧重于精密测量技术,包括伺服控制,信号调制,相敏检测和不同类型的信号平均。在学生组装,对准和表征干涉仪后,他们然后用它来测量简谐振荡器系统的纳米级运动,作为激光干涉测量如何用作实验科学中的有效工具的实质性例子。
2014-06-30 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
Algorithms for FFT Beamforming Radio Interferometers
由排列在规则网格上的相同天线组成的无线电干涉仪允许快速傅里叶变换波束成形,这将天线数量上的相关成本从$\mathcal{O}(n^2)$降低到$\mathcal{O}(n\log n)$。我们开发了一个形式主义描述这个过程,并应用这种形式主义来推导出一些算法与一系列的观测应用。这些算法包括从规则间隔的傅里叶变换形成的波束形成任意指向的捆绑阵列波束,雕刻波束以抑制旁瓣,同时仅损失100级灵敏度,以及从波束集合中观察到的亮度最佳地估计检测到的源的位置。我们还讨论了影响的相关性在可容性空间噪声,由于串扰和天空的贡献,对傅立叶变换波束形成的最优性,表明它不严格保留天空信息的$n^2$相关性,即使是一个理想化的阵列。我们的研究结果有一些即将到来的干涉仪,特别是加拿大氢强度测绘实验-快速射电暴(CHIME/FRB)项目的应用。
2019-05-17 astro-ph.IM
Probing the anisotropies of a stochastic gravitational-wave background using a network of ground-based laser interferometers
我们提出了一个最大似然分析,估计在各向异性的随机引力波背景下使用地面激光干涉仪的功率的角分布。标准的各向同性和引力波辐射计搜索(最佳点源)恢复为特殊的限制情况。角分布可以相对于天空中的任何基函数进行分解,并且单基线互相关分析很容易扩展到三个或更多个探测器的网络,即多基线。球谐分解,它提供了最大似然估计的多极矩的引力波天空,详细说明。我们还讨论:(i)估计器的协方差矩阵及其与干涉仪网络的探测器响应的关系,(ii)用于正则化来自测量的天空图的探测器响应的去卷积的奇异值分解方法,(iii)通过包括多个基线获得的灵敏度的预期增加,(iv)该方法应用于由点源和双源组成的模拟数据时的数值结果。这个一般的方法和标准的各向同性和辐射计搜索之间的比较,在整个过程中,与现有的文献随机背景搜索。
2009-10-05 astro-ph.IM
Status of advanced ground-based laser interferometers for gravitational-wave detection
用于引力波探测的地基激光干涉仪于20年前首次建造,截至2010年,已完成了在初始设计灵敏度下收集数年科学数据的工作。初始探测器的升级以及全新探测器的建设正在进行中,并采用先进技术以提高对全球Ws的灵敏度。本会议记录概述了地基激光干涉GW探测器的常见设计特征,并为全球四个引力波探测器(Advanced LIGO、Advanced Virgo、GEO600和KAGRA)的状态更新建立了背景。
2014-11-22 astro-ph.IM physics.ins-det
Generalized Redundant Calibration of Radio Interferometers
冗余校准是射电天文学中的一种技术,它利用冗余基线应该看到相同的天空信号这一事实,允许校准天线位于网格上的无线电阵列。由于测量的卫星的数量与天线的数量成二次方比例,但是描述单个天线响应的未知数的数量和关于天空的可用信息仅与阵列大小成线性比例,因此只要阵列足够大和密集,问题总是过约束的。即使对于非晶格阵列配置也是如此。在这项工作中,我们研究了一个广义的算法,其中每个天线的增益被替换为一些增益。我们表明,它可以成功地拟合数据从一个近似冗余阵列上的正方形网格与指向和几何误差,但模型参数很难链接到感兴趣的数量。我们讨论了该算法的参数化,限制和可能的扩展。
2022-07-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Precision Calibration of Radio Interferometers for 21 cm Cosmology with No Redundancy and Little Knowledge of Antenna Beams and the Radio Sky
我们介绍了CALAMITY,一个精密的带通校准方法的无线电干涉测量。CALAMITY可以求解具有任意频率结构的方向无关增益,达到21 cm宇宙学所需的高精度,具有最少的前景或天线波束知识,并且不需要任何程度的冗余(重复相同基线的相同测量)。我们通过两项关键创新实现了这一目标。首先,我们使用灵活且高效的基函数集独立地对每个基线上的前景进行建模,所述基函数集与21 cm模式具有最小的重叠,并在校准的前景中执行光谱平滑。其次,我们使用现成的GPU加速API(TENSORFLOW)在单个优化循环中同时求解每个基线前景和每个频率天线增益。GPU加速对于我们的技术能够在合理的时间内同时在所有频率上为具有$\gtrsim 10$天线的干涉仪求解大量前景和增益参数至关重要。在本文中,我们给出了一个概述,我们的技术和使用现实的模拟,并证明其性能在解决和消除病理增益结构的水平,必要的测量波动在21厘米的氢气发射场在宇宙黎明和再电离。如果你想现在就开始使用CALAMITY,你可以在https://github.com/aewallwi/calamity/blob/main/examples/Calamity_Tutorial.ipynb上找到一个教程笔记本。
2021-11-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Three-Dimensional Laser Interferometer Gravitational-Wave Detector
引力波(GW)为我们打开了一扇电磁波谱之外的宇宙新窗口。自2015年以来,地面GW探测器通过激光干涉测量技术捕获了数十个GW事件。然而,所有的地基探测器都是L形迈克耳孙干涉仪,对GW的方向响应非常有限。在这里,我们提出了一个三维(3-D)激光干涉仪检测器的形状的一个规则的三棱锥,它具有更球对称的天线方向图。此外,新的配置对应于更强的约束GW源的参数,并能够构造空流,以摆脱信号样的噪声事件。这种千米级的三维探测器将为GW和电磁辐射的联合搜索提供新的思路。
2020-10-06 astro-ph.IM gr-qc
Automated Detection of Antenna Malfunctions in Large-N Interferometers: A Case Study with the Hydrogen Epoch of Reionization Array
我们提出了一个框架,识别和标记故障天线在大型无线电干涉仪。我们概述了两个不同类别的指标,旨在检测离群值沿已知的故障模式的大型阵列:互相关指标,所有天线对的基础上,和自相关指标,仅基于个别天线。我们定义并激励所有使用的指标的统计框架,并提供量身定制的可视化,帮助我们清楚地识别新的和现有的系统。我们实现这些技术使用的数据从105个天线的氢时代的再电离阵列(HERA)作为一个案例研究。最后,我们提供了一个详细的算法,实现这些指标的标记工具,对真实的数据集。
2022-05-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
Calibration Schemes with $\mathcal{O}(N\log{N})$ Scaling for Large-N Radio Interferometers Built on a Regular Grid
未来几代使用$N\gg 1000$天线在宇宙距离上瞄准21 ',cm信号的无线电干涉仪可能会在使用传统架构构建相关器时面临重大的计算挑战,其计算资源需求随着阵列大小的变化而变化,如$\mathcal{O}(N^2)$。这样的解调器的基本输出是阵列中所有天线对的互相关积。FFT相关器架构通过经由空间傅立叶变换计算互相关积来将计算资源缩放减少到$\mathcal{O}(N\log{N})$。然而,FFT相关器的输出仅在输入天线电压被增益和相位校准时才有意义。传统上,干涉校准使用由标准相关器产生的$\mathcal{O}(N^2)$互相关。本文提出了两种实时校准方案,可以与FFT相关器并行工作,作为一个独立的$\mathcal{O}(N\log{N})$相关器系统,可以扩展到大N冗余阵列。我们比较了这两种校准方案的性能和可扩展性,发现它们导致天线增益的方差随着阵列尺寸的增加而减小为$1/\log{N}$。
2020-10-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
gLISA: geosynchronous Laser Interferometer Space Antenna concepts with off-the-shelf satellites
我们讨论两个地球同步引力波任务的概念,我们一般命名为gLISA。一个依赖于地球同步商业卫星上的科学仪器托管计划,而另一个则利用航空航天工业的最新发展,这些发展导致专门的地球同步任务的卫星和运载火箭成本大幅降低。为了实现所需的水平的干扰自由落体板载这些大而重的平台,我们提出了一个“两阶段”的无阻力系统,它采用了模块化的重力参考传感器(MGRS)(在斯坦福大学开发),并不依赖于使用微牛顿推进器。虽然这两种飞行任务概念的特点是不同的技术和方案挑战,但它们单独飞行和操作的成本可以大大低于以前设想的引力波飞行任务。我们估计这两个任务概念的成本低于5亿美元,并在2015年,我们将在喷气推进实验室进行详细的选择任务成本分析。
2014-10-07 astro-ph.IM gr-qc
Site selection for the Laser Interferometer Lunar Antenna (LILA)
Vanderbilt University(范德堡大学);Lunar Resources, Inc.(月球资源有限公司);University of Texas Rio Grande Valley(得克萨斯大学里奥格兰德河谷分校);Université Paris Cité, Institut de physique du globe de Paris, CNRS(巴黎西岱大学,巴黎地球物理研究所,法国国家科学研究中心);California Institute of Technology(加州理工学院);Johns Hopkins Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室)
LILA项目利用月球独特的地震静默环境探测低频引力波,通过LILA-Pioneer和LILA-Horizon两种方案实现科学目标,选址需考虑噪声隔离、环境防护和地形可进入性。
2026-09-02 astro-ph.IM gr-qc
Solving the Corner-Turning Problem for Large Interferometers
所谓的转角问题是具有大量天线的射电望远镜的主要瓶颈。这个问题本质上是快速转置一个矩阵,这个矩阵太大而不能存储在一个单一的设备上;在无线电干涉测量中,它的发生是因为来自每个天线的数据需要被路由到一个处理器阵列,每个处理器将处理有限的数据部分(比如说频率范围),但需要每个天线的输入。我们提出了一种低成本的解决方案,允许相关器转置其数据在实时,而无需争夺带宽,通过蝴蝶网络既不需要额外的RAM存储器,也不需要昂贵的通用开关硬件。我们讨论了使用FPGA,CMOS,模拟逻辑和光学技术的可能实现,并得出结论,即使是即将到来的大规模无线电阵列的拐角特纳成本可以很小。
2010-08-25 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Laser Interferometer Space Antenna: Unveiling the Millihertz Gravitational Wave Sky
第一个地面引力波干涉仪已经戏剧性地强调了通过一个完全不同的窗口观察宇宙的科学价值,以及将这个新的信息通道与传统的天文数据合并以获得多信使视图的科学价值。激光干涉仪空间天线(LISA)将扩大引力波天文学的范围,对毫赫兹引力波天空进行首次调查,探测数以万计的单个天体物理源,从我们银河系中的白矮星双星到红移超过再电离时代的大质量黑洞的合并。这些观测将为我们提供信息,并改变我们对恒星演化、大质量黑洞诞生以及星系和黑洞在宇宙时间中共同演化的最终状态的理解。LISA也有可能探测到来自难以捉摸的天体物理源(如中等质量黑洞)以及奇异的宇宙学源(如暴胀场和宇宙弦尖)的引力波发射。
2019-07-26 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Arm-Locking with the GRACE Follow-On Laser Ranging Interferometer
臂锁定技术是一种利用航天器间距作为频率基准来稳定航天器间干涉仪激光频率的技术。作为未来天基引力波探测器的一种候选技术,如激光干涉仪空间天线(LISA),通过分析模型、时域模拟和硬件在环实验室演示,对臂锁定进行了广泛的研究。在本文中,我们显示了即将到来的重力恢复和气候实验后续(GRACE-FO)任务上飞行的激光测距干涉仪仪器提供了一个合适的平台,用于在轨演示臂锁定技术。我们描述了臂锁定控制器的GRACE-FO系统的设计和一系列的时域仿真,证明其可行性。我们的结论是,它是有可能实现的激光频率噪声抑制约两个数量级的傅立叶频率为1Hz的系统的稳定性与保守的裕度。我们进一步证明,“拉”的主激光频率由于波动的多普勒频移和锁定采集瞬态小于$100\,$ MHz的几个GRACE-FO轨道。这些研究结果促使进一步研究这种示范的实施情况。
2015-10-09 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
The Effects of the Local Environment on a Compact Radio Interferometer I: Cross-coupling in the Tianlai Dish Pathfinder Array
本研究针对紧凑型射电干涉仪受局地环境产生的非天文相关信号干扰的问题,建立天线接收机噪声交叉耦合模型,应用于天籁碟形探路者阵列并结合观测验证,提出21 cm强度测绘仪器的交叉耦合水平要求。
2023-11-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
Interferometer Techniques for Gravitational-Wave Detection
世界范围内已经建造了几个千米级的引力波探测器。这些仪器结合了许多先进的技术,以推动精密长度测量的极限。核心设备是一种新型的激光干涉仪;从经典的迈克尔逊拓扑结构发展而来,这些干涉仪集成了额外的光学元件,显着改变了光学系统的特性。这些激光干涉仪的大部分设计和分析可以使用众所周知的经典光学技术进行,然而,复杂的光学布局提供了一个新的挑战。在这篇评论中,我们给出了一个教科书式的介绍现代引力波探测器,以及其他高精度激光干涉仪的理解所需的光学科学。此外,我们还提供了一些免费的干涉仪仿真软件的例子,并鼓励读者使用这些例子来获得所讨论的光学方法的实践经验。
2015-12-04 astro-ph.IM gr-qc
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 influence of laser relative intensity noise in the Laser Interferometer Space Antenna
本文研究了LISA任务中六台激光器的相对强度噪声(RIN)在时延干涉测量(TDI)中的传播与影响,基于现有任务架构计算表明,严格的技术设计要求可将RIN从约8.7 pm/rtHz降至亚1 pm/rtHz,并强调了平衡探测的重要性。
2023-01-04 astro-ph.IM gr-qc
Laser Interferometer Lunar Antenna (LILA): Advancing the U.S. Priorities in Gravitational-wave and Lunar Science
本文提出在月球上建造激光干涉仪月球天线LILA,利用月球环境填补0.1-10 Hz中频段引力波观测空白,推动多信使天体物理与基础物理研究,并深化对月球深部内部结构的探测。
2025-08-15 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Scale Factor Determination for the GRACE-Follow On Laser Ranging Interferometer including Thermal Coupling
GRACE后续卫星携带第一个航天器间激光测距干涉仪(LRI)。经过四年多的在轨运行,LRI的灵敏度超过了传统的微波仪器(MWI)。然而,在当前的数据处理方案中,LRI产品仍然需要MWI数据来确定未知的绝对激光频率,这代表了将原始相位测量值转换为以米为单位的物理位移的标尺。在本文中,我们推导出精确地执行从相位测量到范围的转换的公式,占一个不断变化的载波频率。此外,由于知识的不确定性的载波频率以及未校正的时间偏差的主导误差推导。在第二部分中,我们解决的依赖性的LRI上的MWI在目前采用的交叉校准计划,并提出了三种不同的模型的LRI激光频率,其中两个在很大程度上是独立的MWI。此外,我们分析了热变化的比例因子估计和LRI-MWI残差的贡献。一个线性模型称为热耦合(TC)的推导,显着减少LRI和MWI之间的差异的水平,MWI观测限制比较。
2022-11-21 astro-ph.IM physics.ins-det
Optical Gravitational Wave Antenna with Increased Power Handling Capability
光学干涉型引力波探测器的基本灵敏度随光功率的增加而增加,而光功率的增加又受到干涉仪光-机参数不稳定性的限制。我们建议优化检测器的反射镜的几何形状,以减少干涉仪的不必要的光学模式的衍射极限精细度,从而增加光机械不稳定性的阈值,并随后增加测量灵敏度。利用LIGO干涉仪的参数,我们发现,所提出的技术可以构建一个法布里-珀罗干涉仪的往返衍射损耗的基模不超过$5$ ~ppm,而第一偶极子以及其他高阶模式的损失超过$1,000$ ~ppm和$8,000$ ~ppm,分别。这种优化是以镜倾斜稳定性的更严格公差为代价的,但不会导致光束轮廓的显著修改,并且不需要改变重力检测器读出系统。建议的反射镜的腔也是稳定的,相对于轻微的修改的反射镜形状。
2015-12-18 astro-ph.IM gr-qc physics.optics
End to end developments for the Multipurpose Interferometer Array Pathfinder from the IAR Electronics Laboratory
本文介绍阿根廷IAR开发的多功能干涉仪阵列探路者(MIA),包括16个5米天线、双极化接收器及三天线探路者的概念设计与当前进展。
2023-12-28 astro-ph.IM stat.AP
Circumbinary exoplanets and brown dwarfs with the Laser Interferometer Space Antenna
我们探讨了利用激光干涉仪空间天线(LISA)探测银河系双白矮星双星(DWD)的巨大环双星系外行星和褐矮星(BD)的前景。假设发生率为50%,受白矮星污染观测的影响,我们建立了一个P型巨型系外行星和围绕DWD运行的BD的银河系合成种群。我们通过将具有各种质量和轨道分离特性的不同的子恒星星族注入LISA任务提案中使用的DWD种群来实现这一点。然后,我们进行了Fisher矩阵分析,以测量这些三体系统中有多少个显示出可由LISA检测到的周期性多普勒频移引力波扰动。我们报告的环联行星(CBPs)和(BD),可以检测到的LISA的质量和半长轴分布的各种组合的数量。我们确定相应的悲观和乐观的情况下,分别为3和83(14和2218)的CBPs(BD)的检测,观察期间的长度标称LISA任务。这些检测分布在整个银河系以下的基本DWD分布,他们偏向DWD具有较高的LISA信噪比和较短的轨道周期。最后,我们表明,如果LISA被延长四年以上,检测到的系统的数量将增加一倍以上的乐观和悲观的情况。我们的研究结果为探测后主序星系外行星和BD提供了很好的前景,表明引力波可以证明这些种群在整个银河系的存在。LISA的探测将加深我们对系外行星在其宿主最极端演化阶段之后的生命的了解,澄清行星形成的新阶段是否发生在恒星生命的后期。
2019-11-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
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
Disturbances from Single Event Upsets in the GRACE Follow-On Laser Ranging Interferometer
本文针对 GRACE-FO 卫星激光测距干涉仪,通过模拟 LRP 相位数据处理并结合模板拟合方法,识别并扣除单粒子翻转事件,在四年数据中表征了 29 个此类扰动。
2023-02-15 astro-ph.IM physics.ao-ph physics.data-an