LCGT and QND experiment at NAOJ 2010年6月16日 LCGT f2f meeting @ ICRR Contents 東大・新領域 (国立天文台 受託院生) 森 匠 研究の概要・進捗状況 本研究とLCGT 100616 LCGT f2f meeting
研究の目的 輻射圧雑音の観察 Ponderomotive squeezingによる輻射圧雑音の除去 Laser light and vacuum fluctuations displacement ponderomotively squeezed vacuum 輻射圧雑音 Ponderomotive squeezing ショットノイズ 輻射圧による鏡の変位 -> 反射光が位相変化 輻射圧＝数揺らぎと位相揺らぎに相関 : squeezingの実現 100616 LCGT f2f meeting
実験概念設計 軽量鏡(20mg)振り子 + 高finesse(F=10000)共振器 Fabry-Perot Michelson干渉計 2つの光共振器： 古典雑音(特に強度雑音由来の鏡の変位)のキャンセルに必要 出力光をローカル光で同期検波 最適な検出位相を選ぶ Tiny mirrors High finesse signal × noise signal Fabry-Perot Michelson interferometer noise h : homodyne phase Homodyne detection 100616 LCGT f2f meeting
進捗状況(1)Single Fabry-Perotの安定動作 変位方向のみの制御 Front mirror: PZTにマウント 低パワーでの動作 輻射圧の問題 Prototype mirror: F=1400 UGF: ～1kHz 機械系の共振＠4.5kHzで制限 感度：レーザーからの不明なRF雑音？電気雑音？ 詳細には調べていない End mirror Front mirror 100616 LCGT f2f meeting
進捗状況(2)Laser upgrade, stabilization Laser upgrade： 200mW -> 500mW Resonant speed meter実験に用いられていたもの 強度安定化： AOM ～6e-8 @ 300Hz – 1kHz (preliminary) PMCは使わない予定： jitter/波面乱れの評価が必要? 周波数安定化： laser PZT + wideband EOM 40dB @ 1kHz -> 1e-17 m/rtHz 程度が目標 (preliminary) 100616 LCGT f2f meeting
進捗状況(3)振り子のQ値 以前の測定：設計値に比べ悪い 現在Q値測定の再セットアップ中 Q～7000 @5Hz pendulum Clamp部分の問題が指摘 現在Q値測定の再セットアップ中 再測定・Q値を上げる方法を探る Q=1e5が得られれば十分 真空に入れてからの日数でQ値が大きく変化（上昇)する可能性 pointed out by T. Corbitt 残留ガスの問題？ 調査したい Pendulum mode 100616 LCGT f2f meeting
進捗状況(4)Yaw anti-spring effectの測定・評価 輻射圧によって振り子のTorsion modeが励起 anti-spring effect 理論とよく一致 S. Sakata et al., PRD 81, 064023 (2010) 解決策：front mirrorで角度方向も制御する 測定帯域のみnotchを入れて制御雑音を落とす 現在作成中 100616 LCGT f2f meeting
本研究とLCGT LCGTに寄与できる実験は可能か？ Original goal：輻射圧雑音の観察 原理実証の意味合いが強い ハイパワー(特に輻射圧)関連 干渉計のサイズ、帯域が全く異なる 他には？ 100616 LCGT f2f meeting
Summary 輻射圧雑音の観察とその除去を目的に定め、実験を進めている LCGTとの関係：直接的な貢献はあまりないが、出来ることがあれば。 各種アップグレード中 LCGTとの関係：直接的な貢献はあまりないが、出来ることがあれば。 特に輻射圧関連 100616 LCGT f2f meeting