2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12740137
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
安東 正樹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90313197)
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| Keywords | Gravitational waves / Interferometer / Fabry-Perot / Multistage / Suspension / Seismic isolation |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、多段に懸架された光学素子で構成された光干渉計を安定に動作させ、高い防振特性を実現することである。平成12年度には、多段懸架干渉系の安定動作と基本性能の確認を行っていた。それを受けて、平成13年度には、その性能の向上を目指し、この方式でどこまで防振比が向上できるかの検証実験を行った。
懸架装置は、全体の高さが約50cmの三段振り子であり、最上段は、近くに配置された磁石による渦電流でダンピングするよう設計された。また、中段と下段には鏡が貼りつけられた。この懸架装置を二台、約60cmの間隔で配置し、中段部と下段部の2段のファブリー・ペロー共振器を構成した。この共振器にNd : YAGレーザー光源からの光を2つに分けてそれぞれ入射し、共振器長を測定・制御した。その結果、中段に構成された共振器を制御することによって、下段共振器長の変動が、1Hz以下の周波数帯において約100分の1程度安定になる、という測定結果を得ることができた。また、RMS振幅(全周波数帯での積分値)では、変動が約1/5になっていることが確認できた。角度揺れが1/3に抑えられる、という結果も得られた。これらの抑圧比を制限している原因は、入射レーザー光の周波数雑音や強度雑音、角度揺らぎ、もしくは、懸架装置の非対称性などが考えられる。
本実験によって、多段懸架干渉計の基本原理と性能は確認できた。しかし、現装置では上記要因によって性能が制限されてしまっていた。重力波検出器のような観測装置に組み込むには、より本格的なプロトタイプ装置での研究を行い、より高性能化する必要があると考えられる。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] M.Ando, et al.: "Stable Operation of a 300-m Laser Interferometer with Sufficient Sensitivity to Detect Gravitational-Wave Events within our Galaxy"Physical Review Letters. 86. 3950-3954 (2001)
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[Publications] K.Numata, GB.Bianc, et al.: "Measurement of the mechanical loss of crystalline samples using a nodal support"Physics Letters A. 284. 162-171 (2001)
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[Publications] K.Yamamoto, S.Otsuka, et al.: "Experimental study of thermal noise caused by an inhomogeneously distributed loss"Physics Letters A. 280. 289-296 (2001)
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[Publications] N.Mio, M.Ando, et al.: "High-power and low-noise photodetector for interferometric gravitational wave detectors"JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS. 40. 426-427 (2001)
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[Publications] Y.Aso, M.Ando, K.Tsubono: "Stabilization of a Fabry-Perot interferometer using a suspension-point in-terferometer"Physics Letters A. (印刷中).
