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* Squeezing実験 [#f357b13f]
このプロジェクトでは, 10 Hz - 10 kHzにおいて安定なsqueeze...
sqeezed vacuumを利用することでレーザー干渉計型重力波検出...
#contents
** 背景 [#gc057670]
レーザー干渉計型重力波検出器の検出感度は, 最終的には量子...
量子雑音はハイゼンベルクの不確定性原理によって不可避の雑...
そこで, 量子雑音を減少させる1つの方法として, 干渉計に混入...
電場の位相または振幅の揺らぎを小さくした真空場に置き換え...
このような真空場をsqueezed vacuumと呼ぶ。
散射雑音はレーザー光のパワーを増加することでも減少できる...
しかしsqueezed vacuumを用いることで, レーザーパワーを増加...
これを重力波検出器へ応用するには,
その検出帯域である10 Hz-10 kHzの周波数領域において安定なs...
//研究背景の詳細>SqueezingExpBackground
** 研究計画 [#kd5e81cd]
将来, 大型重力波検出器において上述の手法を適用し, 散射雑...
それに向けて本研究では, PPKTPという結晶を用いて10 Hz - 10...
そのために, コヒーレントコントロールと呼ばれる手法によるs...
squeezed vacuumを生成するために,
第2次高調波発生やその逆過程であるパラメトリック増幅といった
2次の非線形過程を利用する。これは, 大きな非線形光学定数を...
現在はSHG, OPOの設計を終え, 実験の準備を進めている最中で...
*** 実験装置概要 [#u67d4953]
本研究で製作するsqueezed vacuum generator(squeezer)の概要...
光源には波長1064 nmのレーザーを用い, これをsqueezed vacuu...
また, second laserを用いてOPOのcavity長の制御を行う。
#ref(setup.png)
//*** Bow-Tie-Cavity [#x53b145d]
//*** コヒーレントコントロール [#p0fdf701]
***squeezerの性能見積り [#iee719e0]
下図は, 設計したsqueezerによるsqueezed vacuumのスクイージ...
緑の線はアンチスクイーズされた雑音を表している。
#ref(squeezer.png,,60%)
***SHGの性能見積り [#f10f85d9]
以下の図は, 設計したSHGによる1064 nm → 532 nmへの変換効率...
下の図ではロスを考慮に入れた計算を行っている。緑の線は最...
1 W付近となるようにしている。
&ref(SHG_lossless.png,,60%); &ref(SHG_loss.png,,60%);
** 用語説明 [#m009898f]
*** 第2次非線形光学現象 [#g2e0ff52]
媒質中に光が入射すると分極が誘起される。光の電界振幅の小...
しかし, レーザー光のようにパワー密度の大きな光電界に対し...
電界振幅の2乗に比例する分極が支配的となるような場合,
入射するレーザー光の周波数を操作することで様々な周波数変...
例えば, 単一の周波数のレーザー光を入射すると2倍の周波数の...
という。また, その生成装置のことをsecond-harmonic generat...
他にも, 異なる2つの周波数成分からなる光を入射すると, 両周...
これらは, それぞれ周波数上昇変換(up-conversion), 周波数下...
どちらの変換が生じるか(もしくはどちらも生じないか)は運動...
従って, 異なる2つの周波数成分からなる光を入射すると, 3つ...
パラメトリック相互作用(parametric interaction)と呼ぶ。~
本研究では,
optical parametric oscillator (OPO)と呼ばれるものを用いて...
//*** mode cleaner (MC) [#fe1e7452]
//*** 非線形光学結晶 [#i619ab2d]
** 参考文献 [#geefff40]
[1] C. M. Caves, '''Phys. Rev. D''', ''23'' (1981) 8
[2] H. J. Kimble, Y. Levin, et al., '''Phys. Rev. D''' ''...
[3] H. Vahlbruch, S Chelkowski, et al., '''Phys. Rev. Let...
[4] C. M. Caves, '''Phys. Rev. Lett''', ''45'' (1980) 75
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* Squeezing実験 [#f357b13f]
このプロジェクトでは, 10 Hz - 10 kHzにおいて安定なsqueeze...
sqeezed vacuumを利用することでレーザー干渉計型重力波検出...
#contents
** 背景 [#gc057670]
レーザー干渉計型重力波検出器の検出感度は, 最終的には量子...
量子雑音はハイゼンベルクの不確定性原理によって不可避の雑...
そこで, 量子雑音を減少させる1つの方法として, 干渉計に混入...
電場の位相または振幅の揺らぎを小さくした真空場に置き換え...
このような真空場をsqueezed vacuumと呼ぶ。
散射雑音はレーザー光のパワーを増加することでも減少できる...
しかしsqueezed vacuumを用いることで, レーザーパワーを増加...
これを重力波検出器へ応用するには,
その検出帯域である10 Hz-10 kHzの周波数領域において安定なs...
//研究背景の詳細>SqueezingExpBackground
** 研究計画 [#kd5e81cd]
将来, 大型重力波検出器において上述の手法を適用し, 散射雑...
それに向けて本研究では, PPKTPという結晶を用いて10 Hz - 10...
そのために, コヒーレントコントロールと呼ばれる手法によるs...
squeezed vacuumを生成するために,
第2次高調波発生やその逆過程であるパラメトリック増幅といった
2次の非線形過程を利用する。これは, 大きな非線形光学定数を...
現在はSHG, OPOの設計を終え, 実験の準備を進めている最中で...
*** 実験装置概要 [#u67d4953]
本研究で製作するsqueezed vacuum generator(squeezer)の概要...
光源には波長1064 nmのレーザーを用い, これをsqueezed vacuu...
また, second laserを用いてOPOのcavity長の制御を行う。
#ref(setup.png)
//*** Bow-Tie-Cavity [#x53b145d]
//*** コヒーレントコントロール [#p0fdf701]
***squeezerの性能見積り [#iee719e0]
下図は, 設計したsqueezerによるsqueezed vacuumのスクイージ...
緑の線はアンチスクイーズされた雑音を表している。
#ref(squeezer.png,,60%)
***SHGの性能見積り [#f10f85d9]
以下の図は, 設計したSHGによる1064 nm → 532 nmへの変換効率...
下の図ではロスを考慮に入れた計算を行っている。緑の線は最...
1 W付近となるようにしている。
&ref(SHG_lossless.png,,60%); &ref(SHG_loss.png,,60%);
** 用語説明 [#m009898f]
*** 第2次非線形光学現象 [#g2e0ff52]
媒質中に光が入射すると分極が誘起される。光の電界振幅の小...
しかし, レーザー光のようにパワー密度の大きな光電界に対し...
電界振幅の2乗に比例する分極が支配的となるような場合,
入射するレーザー光の周波数を操作することで様々な周波数変...
例えば, 単一の周波数のレーザー光を入射すると2倍の周波数の...
という。また, その生成装置のことをsecond-harmonic generat...
他にも, 異なる2つの周波数成分からなる光を入射すると, 両周...
これらは, それぞれ周波数上昇変換(up-conversion), 周波数下...
どちらの変換が生じるか(もしくはどちらも生じないか)は運動...
従って, 異なる2つの周波数成分からなる光を入射すると, 3つ...
パラメトリック相互作用(parametric interaction)と呼ぶ。~
本研究では,
optical parametric oscillator (OPO)と呼ばれるものを用いて...
//*** mode cleaner (MC) [#fe1e7452]
//*** 非線形光学結晶 [#i619ab2d]
** 参考文献 [#geefff40]
[1] C. M. Caves, '''Phys. Rev. D''', ''23'' (1981) 8
[2] H. J. Kimble, Y. Levin, et al., '''Phys. Rev. D''' ''...
[3] H. Vahlbruch, S Chelkowski, et al., '''Phys. Rev. Let...
[4] C. M. Caves, '''Phys. Rev. Lett''', ''45'' (1980) 75
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