ファブリーペロー(FP)方式干渉計の開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04234108
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 藤本 眞克 国立天文台, 位置天文・天体力学研究系, 助教授 (90107475)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坪野 公夫 東京大学, 理学部, 助教授 (10125271) ; 三尾 典克 東京大学, 理学部, 助手 (70209724) ; 中川 賢一 東京工業大学, 総合理工学研究科, 助手 (90217670) ; 山崎 利孝 国立天文台, 位置天文・天体力学研究系, 助手 (90182485) ; 大橋 正健 国立天文台, 位置天文・天体力学研究系, 助手 (80213833)
• Keywords: 重力波の検出 / レーザー干渉計 / ファブリーペロー干渉計

Research Abstract

平成3、4年度に引き続いて、平成5年度もFP方式干渉計20mプロトタイプの建設を進め、第一段階の運転を開始した。
1.真空関係:高真空度を実現するための方法として、化学的な脱水処理の有効性を評価する実験研究を、既存のアルミ真空槽を用いて実施した。結果は室温で目立った効果は得られなかったが、暖めることで効果を得ることができることが分かった。
2.プロトタイプ用鏡の懸架装置:2段振子の1段目の振子に磁石でダンピングをかける方式の懸架装置の試作と大気中の動作試験を繰り返し行って、最終的な真空仕様の懸架装置を製作した。鏡のアランイメントの微調整は鏡に貼り付けた永久磁石と外部のコイルとからなるアクチュエータによって行う方式を採用した。
3.一本腕のFP:振子懸架の鏡を一対用いたFP干渉計をレーザー光に共鳴させた状態にサーボ制御する実験を腕の長さ40cmと20cmでそれぞれ行い、フィネスやビジビリティの測定や誤差信号の観測を行った。これに基づいてサーボ制御回路の最適設計と製作をした。
4.マイケルソン干渉計:2本の腕からの光の干渉を同じ状態に制御するための方法としてプレモジュレーション法を採用することとして、変調度の測定やフロントミラーによるマイケルソン干渉計での干渉制御実験を行い、うまく動作することを確認した。
5.プロトタイプ干渉計:以上の予備実験の成果を踏まえて、2本のFP干渉計からの戻り光どうしを直接干渉させるプロトタイプ干渉計を完成させた。雑音対策はこれからである。

Research Products

• [Publications] Masa‐Katsu FUJIMOTO: "Problems in the Laser Interfermetric Detection of Gravitational Waves" Quantum Control and Measurement. 209-216 (1993)
• [Publications] Akira SASAKI: "Calculation of Atomic Excitation Process of X‐ray Laser Plasmas irradiated by short‐pulse Intense KrF Laser Pulses" Laser and Particle Beams. 11. 25-30 (1993)
• [Publications] Ken‐ichi NAKAGAWA: "Frequency Control of Semiconductor Lasers" J.Appl.Phys.73. R1-R17 (1993)
• [Publications] Akito ARAYA: "Highly Sensitive Wideband Seismometer Using a Laser Interferometer" Rev.Sci.Instrum.64. 1337-1341 (1993)
• [Publications] Kimio TSUBONO: "Triple‐Pendulum Vibration Isolation Systems for a Laser Interferometer" Rev.Sci.Instrum.64. 2237-2240 (1993)
• [Publications] 三尾典克: "重力波検出器とそれを支える先端技術" 応用物理. 62. 216-226 (1993)
• [Publications] 藤本眞克: "重力波天文学への招待" 日本放送出版協会, 213 (1994)