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激光干涉仪引力波探测器中的光学技术进展

1引言目前,世界上所有激光干涉仪引力波探测天线都采用迈克尔逊干涉仪.因为迈克尔逊干涉仪的几何布局最适合探测线性平面波引力辐射的偏振模式.最早探索用干涉仪探测引力波的当属前苏联学者G e r t s e n s h t e i n和P u s t o v o i l.1 9 6 0年G e r t s e n s h t e i n[1]研究了引力波与光波的共振特性,并提出了原型干涉仪探测的想法.1 9 6 7年美国麻省理工学院(M a s s a c h u-S e t t s I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y,M I T)的W e i s s[2]利用军方资助建造了一台初始光学干涉仪.2 0世纪7 0年代,F o r w a r d与同事在H u g h e s实验室建造了非悬挂镜的桌上型激光干涉仪;之后,W e i s s在M I T、B i l l i n g在德国的G a...  (本文共15页) 阅读全文>>

《光学仪器》2015年04期
光学仪器

激光干涉仪引力波探测器的基本光学结构

引言引力波是爱因斯坦广义相对论最重要的预言,引力波探测是当代物理学重要的前沿领域之一。以引力波探测为基础的引力波天文学是一门正在崛起的新兴交叉科学,由于引力辐射独特的物理机制和特性,使得引力波天文学研究的范围更广泛﹑更全面,物理分析更精确﹑更深刻。它以全新的探测理念和探测方法揭示宇宙的奥秘,探寻未知的天体和物质。它能提供其他天文观测方法不可能获得的信息,加深人们对宇宙中天体结构的认识,是继以电磁辐射为探测手段的传统天文学之后,人类观测宇宙的一个新窗口,是对电磁辐射天文学巨大的拓展与补充。作为一种大型的精密光学仪器并作为引力波天文学研究的关键设备,激光干涉仪引力波探测器已在世界各地蓬勃发展起来,开辟了引力波探测的新时代,为引力波天文学研究提供了锐利的武器。1激光干涉仪引力波探测器的工作原理用干涉仪进行科学探测的基本原理是比较光在其相互垂直的两臂中度越时所用的时间。当引力波在垂直于干涉仪所在的平面入射时,由于特殊的偏振特性,它会以四...  (本文共6页) 阅读全文>>

《光机电世界》1994年05期
光机电世界

小型激光干涉仪

德国的IOT GmbH生产一种小型激光千涉仪,一个集成光学迈克尔逊千涉仪是长90.smm,直径12mm激光干涉仪的心脏。这种干涉仪可用于机床、半导体和其他精密测量工业。这种干涉仪的所有被动光学元...  (本文共1页) 阅读全文>>

《创新时代》2018年09期
创新时代

谢芳:新型激光干涉仪的研制

加快建设创新型国家,离不开科技创新的支撑引领。随着工业和科技的迅猛发展,高精尖科学仪器的应用越来越广泛。无论是在工业界还是在科技界,激光干涉仪都是必不可少的。然而,纵观全球市场,激光干涉仪的市场一直被雷尼绍公司、齐戈(Zygo)公司、安捷伦公司垄断和占领。这些公司不但产品价格昂贵,而且涉及到军工、国防应用的还会对我国实行技术封锁。而要打破这一技术壁垒,就必须自主创新,研制具有自主知识产权的激光干涉仪,建立国内生产激光干涉仪产品的厂家。北京交通大学谢芳教授研制的拥有自主知识产权的新型光纤激光自混合干涉仪,有望替代国外同类产品,实现精密测量仪器国产化。开拓创新,不断进取谢芳教授1987年毕业于重庆大学机械工程学院,获工学学士面对不足,立足创新与传统激光干涉仪的不足相比,谢芳教授团队研究的光纤激光自混合干涉仪在进行测量时不需要在被测物体上安装合作靶镜,能够对从低到高各种反射率物体进行测量;并且测量头与干涉仪的主体以光纤连接,测量头可以...  (本文共1页) 阅读全文>>

《新技术新工艺》2007年04期
新技术新工艺

RenishawXL-80全新轻型激光干涉仪

在超精密的测量和校准方面,激光干涉仪多年来扮演了极重要的角色。但是近年随着自动化位移系统性能大幅提高,面对半导体和传统金属加工业的需求,现有激光系统的性能已无法满足一些客户的要求。Renishaw新型产品XL-80激光干涉仪能够满足和超越实际工业规范水平,提供4m/s最大的测量速度和50kHz记录速率。即使在最高的数据记录速率下,系统准确性可达到±0.5ppm(线性模式)和1nm的分辨率,这些改进意味着工程师仍能使用可溯源性激光干涉的独特优势,帮助解决现代化机器设计问题。1激光系统RenishawXL-80激光干涉仪系统精度比原有的对应产品ML10激光系统有所提升,在正常的温度、气压和湿度等工作环境下,均可达到±0.5ppm的精度。环境读数使用XC-80智能传感系统进行读取,每7秒更新一次激光读数补偿值。同时与Renishaw的ML10系统一样,所有测量值均采用稳定化的氦氖激光源的波长为单位,保证能够溯源至国际公认的长度标准,还...  (本文共1页) 阅读全文>>

《工具技术》2003年11期
工具技术

激光干涉仪技术及发展

由于激光具有极好的时间相干性 ,其相干距离可以达到数公里 ,所以自激光问世以来 ,以激光为光源的激光干涉仪一直被人们所关注 ,其应用范围不断扩展 ,激光干涉仪技术也不断发展 ,出现了各种形式的激光干涉仪。  1 单频激光干涉仪和外差激光干涉仪尽管存在各种形式的激光干涉仪 ,但从原理上讲 ,可以归结为单频激光干涉仪和外差激光干涉仪两种基本类型。通常用于长度测量的激光干涉仪采用Machel son干涉仪系统 ,图 1为单频激光干涉仪原理示意图 ,分光器BS将激光分为 2束 ,一束射向定镜R ,另一束射向动镜M ,当动镜M移动时 ,经R和M的反射光在O处汇合产生干涉 ,由于分光器金属膜的附加相移性质 ,光电探测器D1、D2接受的信号相位差为 90° ,用于计数器的方向辨别。图 1 单频激光干涉仪  图 2为外差激光干涉仪的原理示意图 ,偏振方向相互垂直的同轴双频激光被分光镜BS分为二部分 ,反射部分经检偏器P1由光电探测器D1接受 ,...  (本文共7页) 阅读全文>>