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激光干涉引力波探测器——人类的宇宙助听器

1引言2016年2月11日,LIGO科学合作机构(LIGOScientific Collaboration)宣布[1],在爱因斯坦预言引力波整100周年之后,首次直接探测到引力波[2]。具体时间为2015年9月14日,LIGO在美国路易斯安那州和华盛顿州的两个探测器,探测到据信13亿年前两个分别为29和36倍太阳质量的黑洞合并的事件(GW150914)。在合并过程的最后不到一秒时间内,约三倍太阳的质量转化为引力波发射出来。但是,到达13亿光年之外的地球时,其产生的峰值应变仅为10-21,这相当于地球与太阳间的距离发生一个氢原子大小的改变。这么微弱的变化,被精密的大型激光干涉仪探测到,技术进步在科学研究中的重要作用显露无遗。除了进一步验证爱因斯坦的广义相对论的正确性,更为重要的,这次的发现开启了引力波天文学的新时代。在这之前,人类观测宇宙的手段均依赖于电磁波,引力波探测是我们获得的一种新能力。在宣布这个新发现时,LIGO的发言人说...  (本文共7页) 阅读全文>>

权威出处: 《物理》2016年05期
《产业与科技论坛》2017年23期
产业与科技论坛

硬度计量中激光干涉技术的应用

一、硬度计概述作为结构核心,激光光源L是一类半内腔的激光设备,其输洛氏硬度计量的优势在于可以测量的范围较大、操作简出的为线偏振光,表面与水平方向的夹角是45°,激光光束可单,能够从仪表上直接进行数据的获取,是现阶段对金属测以通过反射镜实现调节,调节到偏振分光镜的位置,分光镜量、塑料等材料测量的主要方法和手段。洛氏硬度在工业生被激光光束分为方向互相垂直的两个光束,将透射光作为参产中具有大范围的应用。尽管仪表的结构以及构造复杂程考值,安装到主板棱镜的位置,然后再进行反射。另一光路度较低,但是如果不能对其进行合理应用,也会导致硬度值是反射光,是一类测量光束,投射到主轴上部的棱镜位置,进测量出现偏差,精度不足,会导致设备被直接报废,生产单位而被反射回来。角棱镜反射的光相互之间垂直,再重新汇遭受严重的经济损失。技术人员通过多年来对硬度计的使合,他们之间通过相互叠加,形成旋转偏振光。通过四分之用经验来看,需要全面总结出硬度计的应用方法,在不...  (本文共2页) 阅读全文>>

《科技创业家》2014年01期
科技创业家

激光干涉技术在硬度计量中的应用研究

硬度计量是力学计量的一个重要组成领域,旨在确定硬度块的硬度值,往往借助洛氏硬度来进行换算[1-2]。洛氏硬度即为具有一定规则形状的金光是压头或者钢球压头在外界压力的作用下,压入标准硬度块之后留下的压痕深度,由此可以看出硬度测量中存在很多不确定因素,其中压根深度的测量准确性影响压痕深度的准确性。激光干涉技术作为一项现代电子技术,可以在洛氏硬度测量的基准装置中起到降低压痕深度不确定度的作用,甚至可以将误差压缩至纳米级。通常来说,激光干涉装置由稳频激光源、偏振干涉仪、光电转换器和可逆计数器组成,通过一系列的测量和转换,数据在电脑端进行收集和计算,从而得出最终的硬度值。1激光干涉技术原理在激光干涉技术应用于测量硬度值时,其溯源标准是偏振干涉仪发射的激光波长值,稳频激光源将波长稳定的激光发射在偏振干涉仪之内,分光镜将激光分成两股,在经过一系列的传输之后,当这两束激光再次发生重合的时候,就会发生干涉现象,而激光的相位差也决定了干涉带的亮度。...  (本文共1页) 阅读全文>>

《物理实验》2009年12期
物理实验

激光干涉环干扰的排除方法及干涉环计数装置的设计

1引言用迈克耳孙干涉仪测量激光波长的实验,要求在黑暗的环境中眼睛长时间紧盯观测屏,对干涉环的涌出或陷入进行统计,易造成人眼睛疲劳而漏读或多读干涉环的个数,加大实验误差.比较强的激光会对人眼造成一定程度的伤害.因此,有文献报道了干涉环计数器.其基本原理为:由光电转换器对干涉环转换成幅值大小不一的电信号,经过放大、整形后送计数器计数[1-4].文献[1-4]中介绍的计数器存在以下不足:没有彻底排除各种干扰,致使转换后的模拟电信号幅值大小不一,经整形电路变换为数字信号时,转换电路的回差电压较小,抗干扰能力差;测量时难免产生轻微震动,可使计数器产生错误的计数.电路分立元件多,不易批量生产等.为了改正以上不足笔者,设计了模块化的激光干涉环计数装置.2几种主要干扰的产生及其危害2.1外界产生的干扰及其危害1)外界环境杂散光干扰产生的危害周围环境杂散光,照射到光电转换器上,产生干扰电信号.危害是:能够使干涉环计数器产生错误计数.2)轻微震动产...  (本文共5页) 阅读全文>>

《激光与光电子学进展》1988年11期
激光与光电子学进展

用光纤连结的激光干涉测长机

东京精密和工业技术院计量研究所研姗成用光纤连结干涉仪和激光光源的激光干涉测长机,其特征是根本无需麻烦的对准(光轴调整)。测量范围最大30In,分辨率0.01脚,响应性每秒40二,作为测长机,其性能...  (本文共1页) 阅读全文>>

《宇航计测技术》1988年02期
宇航计测技术

微处理机在激光干涉检测仪中应用的研究

介绍有较大测量范围、高精度、便于推广使用的Gz光干涉式检测仪。然而在提高检测精度时,常常受检测条件的限制,如温度、振动、记录等。经试验研究,采用了微处理机对检测过程进行自动控制,不仅相对减小了检侧误差和不利因素的影响,而且大大提高了检侧的准确度和工...  (本文共1页) 阅读全文>>