1 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
2 山西大学极端光学协同创新中心, 山西 太原 030006
高精度光学干涉仪是实现精密测量的重要工具之一,干涉仪的最终灵敏度受限于真空起伏决定的标准量子极限(SQL)。利用量子资源可以实现突破SQL的相位测量。在基于光学参量放大器(OPA)的量子干涉仪中,将干涉仪两臂中OPA产生的相位压缩态直接作为相敏量子态,通过同时降低散粒噪声和放大相敏场强可以使其灵敏度无条件地突破SQL。然而,量子态对损耗是非常敏感的。通过分析量子干涉仪的各种损耗对其灵敏度的影响,得出了量子干涉仪灵敏度与各种损耗的依赖关系。同时,通过分析灵敏度与分析频率等其他物理参量的关系, 得出了进一步优化系统灵敏度、带宽等性能的实验参数。
1 中国科学院高能物理研究所, 北京 100049
2 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
3 中国计量科学研究院, 北京 100029
4 苏州慧利仪器有限责任公司, 江苏苏州 215123
激光干涉仪在引力波发现中起着关键作用, 标准量子极限是干涉仪灵敏度进一步提高的主要障碍, 压缩态光场注入是超越标准量子极限的重要手段。分析了压缩态光场的主要特点, 讨论了压缩态光场的产生机制, 介绍了压缩态光场技术在超越标准量子极限中的应用。
引力波 激光干涉仪 标准量子极限 压缩态光场技术 gravitational wave laser interferometer standard quantum limit squeezing light techniques
1 北京师范大学 天文系, 北京 100875
2 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
3 中国计量科学研究院, 北京 100029
4 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
5 苏州慧利仪器有限责任公司, 江苏 苏州 215123
激光干涉仪在引力波发现中起着关键作用,光量子噪声是干涉仪灵敏度进一步提高的主要障碍。详细分析了光量子噪声中霰弹噪声和辐射压力噪声产生的机制和主要特点,讨论了标准量子极限,扼要介绍了信号循环、压缩光场等标准量子极限突破技术。
引力波 激光干涉仪 霰弹噪声 辐射压力噪声 标准量子极限 gravitational wave laser interferometer shot noise radiation pressure noise standard quantum limit
