（BPF）和信号光子流（PPF）.PPT

引力波电磁谐振探测初期实验方案 报告人：李瑾 郑州大学 7月 实验背景 实验目的 实验方法及主要因素 计划进展 主要内容 y x z y x z HFGWs y x z HFGWs 1. 实验背景 背景强磁场 高频引力波 （HFGWs） 【1】 模拟信号（即：人工输入的平面电磁波） Gaussian Beam 信号光子流 （PPF） 背景光子流 （BPF） 【1】F. Y. Li, et. al., Eur. Phys. J. C (2008) 2. 实验目的 验证：高斯束横向光子流强度与外加电磁波的关系 原始方案 一期方案 实验光路图 注：由于此次实验是与高频引力波无关，我们可以尽可能加大模拟信号的强度。 [2] E. Frumker and Y. Silberberg, optics letters, Vol. 32, 11 (2007) 液晶空间光调制器出来的光束应为我们设计的高斯光束（该光束沿z轴传播） 相应参数： 波长：632.8nm，光腰半径：3-9cm， 激光器功率： 支路一： [3] 陈怀新等，” 采用液晶空间光调制器进行激光光束的空间整形” ，光学学报，Vol.21,No.9,1107-1111 (2001) 支路二 液晶光空间调制器出来的光束为沿z轴传播的平面波（即平顶光强）。 波长：632.8nm， 平顶区域大小：光斑面积； 振幅：A～10 相应参数： 主要实验参数 光斑尺寸 激光频率 带宽 探测宽度 光斑尺寸 1、原始方案： 横向背景光子流（左）与信号光子流（右） 激光功率10mW，频率2.9GHz，波长10cm，引力波振幅10-30 （1）理想探测位置：x=0的y-z平面 （2）背景光子流的峰值随光腰的增大而减小；信号光子流的峰值随光腰的增大而增大 2、一期实验 激光功率10mW，波长632.8nm 激光频率 频率：5X1014Hz 频率：3X109Hz 频率：5X1012Hz BPF PPF 频率：5X1014Hz 频率：5X1012Hz 频率：3X109Hz 频率：5X1014Hz 频率：5X1012Hz 频率：3X109Hz BPF-PPF 带宽 (2) 背景光子流（BPF）和信号光子流（PPF）都随频率的降低而增加，在红光波段BPFPPF,从而可以明显地观察出人工模拟信号对横向光子流的影响 （1）在红光波段光腰对背景光子流（BPF）和信号光子流（PPF）的影响类似，光腰越小光子流的峰值越大，从BPF与PPF的差别来看，x=0的位置为最理想的探测位置。同时，理论上探测的宽度可以扩展为～（-60cm，60cm） （3）若同时考虑光腰的影响，红光波段尽量选择光腰较小的激光源；在微波频段（GHz）最优的光腰取值应在5cm-6cm。 （4） 带宽的影响可以忽略 计划进展 1、降低输入信号的频率，重点观测微波频带的横向光子流。 2、加入强磁场，去掉人工输入信号。考虑引力波存在后的效应。 3、实验装置的空间调整与多台仪器的联合观测。