面向空間引力波探測的弱光探測器性能檢測與分析
李玉瓊; 王璐鈺; 王晨昱 中國科學院力學研究所國家微重力實驗室; 北京100190; 中國科學院光電研究院浮空器系統研究發展中心; 北京100094; 中國科學院大學光電學院; 北京100049; 中國科學院大學工程科學學院; 北京100049
關鍵詞：空間引力波探測 弱光探測器 太極計劃
摘要：為了研制出滿足未來空間引力波探測需求的弱光探測器,初步進行了弱光探測器性能檢測,分析了探測器的響應度、響應帶寬、本底噪聲等性能指標,以篩選出能滿足未來空間引力波探測要求的探測器研制途徑和解決方案。首先,根據空間引力波探測太極計劃的激光器功率、軌道、星間距等設計方案,推算出太極計劃所需探測器的性能指標;然后,與中國電子科技集團公司第四十四研究所、西南技術物理研究所和中國科學院上海技術物理研究所等單位合作研制了3款弱光探測器;最后,利用本課題組研制的低噪外差激光干涉系統對其響應度、響應帶寬及本底噪聲等指標進行檢測,并分析了影響探測器性能指標的因素。實驗結果表明:其中兩款探測器的響應度優于1.8×10 5 V/W,響應帶寬大于10 MHz;3款探測器的本底噪聲均低于10 pm/Hz@10 mHz(0.1 mHz~1 Hz),信噪比高于20 dB。這3款探測器在響應度、響應帶寬和信噪比等方面具有滿足未來太極計劃實驗星要求的潛力。
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