LCGT and QND experiment at NAOJ

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1 LCGT and QND experiment at NAOJ
2010年6月16日　LCGT f2f 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 LCGT f2f meeting

2 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 LCGT f2f meeting

3 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 LCGT f2f meeting

4 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 LCGT f2f meeting

5 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 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 1kHz -> 1e-17 m/rtHz 程度が目標 (preliminary) LCGT f2f meeting

6 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
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 LCGT f2f meeting

7 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, (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 LCGT f2f meeting

8 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？ LCGT f2f meeting

9 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 LCGT f2f meeting