Разработка новых физических методов детектирования слабых сигналов, основанных на принципах квантовой теории измеренийНИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
14 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Разработка новых физических методов детектирования слабых сигналов, основанных на принципах квантовой теории измерений
Результаты этапа: 1. Проведен анализ параметрической колебательной неустойчивости в Фабри-Перо резонаторах гравитационно-волновых детекторов типа телескопа Эйнштейна. 2. Показана возможность создания устойчивой электромагнитной жесткости в оптических интерферометрах с помощью малой расстройки плеч, в частности, в лазерной гравитационной антенне второго поколения. 3. Проведен расчет ограничения чувствительности лазерной гравитационной антенны из-за тепловых шумов различной природы “заворачивающего” зеркала, на котором профиль световой интенсивности состоит из интерферометрических полос с гауссовой огибающей. 4. Показано, что для уменьшения нежелательного эффекта параметрической неустойчивости можно подобрать такую форму зеркал резонатора Фабри-Перо, при которой дифракционные потери мод высшего порядка будут увеличены в 100-1000 раз по сравнению с потерями в основной моде. 5. Совместно с коллегами из EPFL (Швейцария) исследованы механизмы солитонной синхронизации мод в оптических микрорезонаторах при наличии связи мод и дисперсии третьего порядка. 6. Совместно с коллегами из EPFL (Швейцария) впервые продемонстрирована генерация малошумящих синхронных керровских гребенок на оптическом чипе шириной в 2/3 октавы, сопровождающаяся генерацией солитонных импульсов длительностью ~25 фс 7. Разработан открытый программный пакет для численного моделирования генерации оптических гребенок. 8. В экспериментальной работе, выполненной совместно Институтом Гравитационной физики (Германия, г. Ганновер), впервые продемонстрировано обобщенное (дисперсионное + диссипативное) взаимодействие моды светового поля в интерферометре Майкельсона и нано-мембраны из нитрида кремния. 9. Теоретически исследованы новые режимы работы лазерных интерферометрических гравитационно-волновых детекторов с несколькими оптическими накачками.
15 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Разработка новых физических методов детектирования слабых сигналов, основанных на принципах квантовой теории измерений
Результаты этапа: 1. Проанализировано ограничение чувствительности в лазерных интерферометрических антеннах, вызванных тепловыми шумами светоделителя. 2. Совместно с зарубежными коллегами продолжен анализ по поиску оптимальной формы зеркал резонатора Фабри-Перо, при которой спектр мод будет эффективно прорежен. Подготовлена совместная  публикация. 3. Теоретически и методом численного моделирования исследованы режимы модуляции в электрооптическом модуляторе на основе микрорезонатора с модами шепчущей галереи. Статья принята в печать в журнал Applied Optics. 4. Исследованы процессы генерации нового класса солитоноподобных структур при формировании керровской оптической гребенке в микрорезонаторах с нормальной дисперсией групповой скорости. Статья опубликована в журнале Optics Express. 5. Исследован шум в зеркалах гравитационной антенны, обусловленный процессами кристаллизации в плавленом кварце. Статья опубликована в журнале Phys. Rev. D 6. Предложен метод подавления нелинейного эффекта параметрической колебательной неустойчивости в резонаторе Фабри-Перо в гравитационно-волновых детекторах нового поколения 7. Выполнен теоретический анализ асимметричных интерферометров с топологией Майкельсона. Показано, что в режиме без использования зеркала рециркуляции мощности, в таких интерферометрах могут сосуществовать два типа оптомеханиеской связи — дисперсионная и диссипативная. Выполнена аналитическая оптимизация оптического охлаждения в таких оптомеханических системах с учетом ограниченности оптической мощности, циркулирующей в интерферометре.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".