PMとSSB+PMによる信号取得 (1) - 概要と特徴 -

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1 PMとSSB+PMによる信号取得 (1) - 概要と特徴 -
　　キャリア光への位相変調 (f1)　  L-, L+ の信号取得 SSB光 (fSSB) への位相変調 (f2)  l-, l+, ls　の信号取得 特徴 　　SSBに位相変調をかけるのは大した手間ではない 腕共振器部の信号と、中央干渉計部の信号の分離 　　　　 信号取得系のデザインに対する制約が少なくなる 　　　　　　　　(分かりやすい制御系) 　　　　　　ロックアクイジションの容易化 　　変調信号間のカップリングや, MZ部起因の雑音の影響を受けない 　　(多段復調の必要がない) LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日 東京大学)

2 PMとSSB+PMによる信号取得 (2) - キャリア光 -
キャリア光に対する条件 キャリア光とその変調 --- L- に対して最適化 　　　 ダークポートに変調成分が効率的に透過 : 極端に大きな変調を避ける アシンメトリは極端に大きくしない　: 極力、干渉計の対称性を保つ 　　　　　変調周波数は極端に高くしない : PDでの効率を高めるため 　　　　　キャリア光 : 腕共振器とPRCに共振, ダークポートで暗縞 　　　　　　　　腕側から見て, PRCは反共振, SECは共振 　　　　　キャリア光への位相変調成分 (f1): 腕共振器に非共振, PRCとSECそれぞれに共振 変調周波数 f1= 15MHz, アシンメトリ 1.5mの場合 　　　　　　　　　PRC長 : 5+10 x N [m] (ただし cos a >rs の場合) SEC長 : x N [m] LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日 東京大学)

3 PMとSSB+PMによる信号取得 (3) - SSB光 -
SSB光とその変調 --- DRMIの信号取得 　　 l- が十分良い散射雑音レベルで取得できる必要性 　　　　　　　　　　原理的に, 制御の雑音がL- に混入するため l- と ls が制御できる程度に分離取得 　　　　SSB光 (fSSB) : 腕共振器に非共振, PRCに共振, ダークポートで暗縞 　　　 　　　　腕側から見て, PRCは反共振, SECは共振 　　 　SSB光への位相変調成分 (f2) : 腕共振器に非共振, ダークポートで明縞 PRC+SECに共振 SSB周波数 fSSB = x N [MHz]  300MHz (cos a =-1 ) SSB光への位相変調成分 f2 : 50MHz (sin a = 1 ) PRC+SEC長 : 3 x N [m] LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日 東京大学)

4 PMとSSB+PMによる信号取得 (4) - まとめ -
手法のまとめ 　　キャリア光への位相変調 (f1)　  L-, L+ の信号取得 SSB光 (fSSB) への位相変調 (f2)  l-, l+, ls　の信号取得 　 　変調周波数 f1= 15MHz, アシンメトリ 0.5m 　 　 SSB周波数 fSSB = 300MHz SSB光への位相変調成分 f2 = 50MHz 　　　　　　　(PRC長, SEC長) : (25, 20) or (35, 40) or (55, 50) m キャリア光と その位相変調 (f1) SSB光と その位相変調 (f2) LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日 東京大学)

5 PMとSSB+PMによる信号取得 (5) - 課題 -
　　詳細な計算 : 信号混入比, 散射雑音レベル 　　　　　　計算のチェック 　　　　　　よりよい動作点, 信号取得法の検討 (3倍波復調法, 2段復調法) 　　　　　　干渉計パラメータや誤差に対する依存性の検討 　　変調モジュールの構成の検討 : MZ部の制御 　　　　　　2つの偏光を利用した重ね合わせの可能性 LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日 東京大学)

6 PMとSSB+PMによる信号取得 (6) - 信号分離比の計算 -
詳細な計算 (宗宮氏による) L L l l ls PO 15M DP 15M BP 50M DP 50M PO 50M (1) 信号量は他方法とほぼ同じにできる (2) 信号分離良し : l-とls 86度でほぼ直交 (3) アシンメトリは小さくすることが可能 (4) Mach-Zehnder雑音が入らない (5) Double Demodulationが必要ない LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日 東京大学)

7 PMとSSB+PMによる信号取得 (7) - まとめ -
SSBの偏光でBS分岐比が55:45になった場合 L+ L- l+ l- ls PO 15M DP 15M BP 50M DP 50M PO 50M (6) 信号分離に影響はほとんど無い SSB変調法により、 　　　信号取得が簡潔になる 　　　信号の大きさ、分離はこれまでの手法と同様 　　　　(動作条件に関しては他にも選択肢がある) LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日 東京大学)